[發明專利]一種減少晶圓厚度的方法

在審

• 申請號: 201910071611.8
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN111482849A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 周曉剛
• 申請（專利權）人: 東莞新科技術研究開發有限公司
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B49/00;B24B37/04;H01L21/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫

本發明提供了一種減少晶圓厚度的方法，包括以下步驟：(1)提供待減薄的半導體晶圓；(2)在砂輪轉速3000～5000rmp下，對所述晶圓進行粗磨；(3)在砂輪轉速3000～5000rmp下，對所述粗磨后的晶圓進行精磨，所述精磨的砂輪轉速大于所述粗磨的砂輪轉速；(4)對精磨后的晶圓進行濕法蝕刻，濕法蝕刻液為硝酸、氫氟酸、冰乙酸組成的混合酸液，混合酸液刻蝕的溫度為?10～?15℃。本發明方法在研磨階段，先進行粗磨然后進行精磨，并且精磨的砂輪轉速大于粗磨的砂輪轉速，在精磨后可以減少晶圓的內應力，并且使得精磨的切割邊光滑平整，本發明的方法得到的減薄厚度的晶圓的崩裂率低，晶圓光滑，晶圓的應力小。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，具體涉及一種減少晶圓厚度的方法。

背景技術

在半導體制造領域中，當在器件晶圓的正面制備好器件結構后，需要對器件晶圓的背面進行減薄，由于減薄的晶圓可以有利于封裝、有效傳輸光線等，所以，晶圓減薄工藝成為半導體制造領域例如集成電路領域中的一道重要的工序。

目前，芯片制造普遍是通過光刻工藝來實現，再通過化學試劑進行濕法蝕刻來進行晶圓的減薄。其工藝流程需要顯影液、定影液以及大量的酸試劑進行酸腐蝕硅片，來達到一定要求的溝槽深度，化學試劑用量大，對環境造成污染；而且作業環境比較苛刻，且生產周期較長，生產成本加大，效率低下。

申請號為201410265367.6的中國發明專利公開了一種超薄晶圓減薄方法，包括下列步驟：提供待減薄晶圓；對待減薄晶圓邊緣圓角進行修整，以防止磨削過程產生崩邊現象；對所述晶圓背面進行磨削減薄直至目標厚度。磨削過程采用分段式，即先后進行粗磨和精磨，此方法可充分去除前道磨削引起的損傷。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足之處而提供一種減少晶圓厚度的方法。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種減少晶圓厚度的方法，所述方法包括以下步驟：

(1)提供待減薄的半導體晶圓；

(2)在砂輪轉速3000～5000rmp下，對所述晶圓進行粗磨，所述粗磨的目標深度占晶圓總的減薄厚度的76～84％；

(3)在砂輪轉速3000～5000rmp下，對所述粗磨后的晶圓進行精磨，所述精磨的砂輪轉速大于所述粗磨的砂輪轉速，所述精磨的目標深度占晶圓總的減薄厚度的15～20％；

(4)對精磨后的晶圓進行濕法蝕刻，濕法蝕刻液為硝酸、氫氟酸、冰乙酸組成的混合酸液，混合酸液刻蝕的溫度為-10～-15℃，刻蝕深度占晶圓總的減薄厚度的0.9％～5％。

所述方法先用研磨的方法去掉大部分晶圓，之后用非常少的刻蝕液來進行濕法刻蝕，從而降低了成本，減少了作業時間，在保證晶圓表面光潔度的前提下高效完成晶圓減薄。

所述方法在研磨階段，先進行粗磨然后進行精磨，并且精磨的砂輪轉速大于粗磨的砂輪轉速，在精磨后可以減少晶圓的內應力，并且使得精磨的切割邊光滑平整。

優選地，所述精磨的目標深度為100～200nm。

更優選地，所述精磨的目標深度為150～200nm。

發明人通過對本發明的減少晶圓厚度的方法得到的晶圓的內應力進行檢測實驗后統計發現，在精磨的目標深度在50～200nm的范圍內，隨著精磨目標深度的增大，晶圓的內應力越小，且在小于100nm的范圍內，得到的晶圓的內應力較大，影響晶圓的正常使用，在150～200nm的范圍內，晶圓的晶圓的內應力比較小，使用效果好，當精磨的目標深度超過200nm后，會影響步驟(4)的刻蝕的效果。

優選地，所述刻蝕的深度為10～50nm。