[發明專利]晶圓減薄方法

有效

• 申請號: 201910525837.0
• 申請日: 2019-06-18
• 公開（公告）號: CN110211870B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 董子晗;林源為;袁仁志
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/3065
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張天舒

本發明提供一種晶圓減薄方法，其包括以下步驟：S1，向反應腔室內通入沉積氣體，并開啟上電極電源，以在晶圓的待減薄表面上沉積薄膜；S2，關閉上電極電源，并停止通入沉積氣體，然后向反應腔室內通入刻蝕氣體；S3，開啟上電極電源和下電極電源，以刻蝕沉積有薄膜的晶圓，直至薄膜被耗盡，且晶圓被減薄的厚度達到預設厚度；S4，關閉上電極電源和下電極電源，并停止通入刻蝕氣體，然后向反應腔室內通入沉積氣體；S5，判斷交替循環進行步驟S1至步驟S4的當前循環數是否等于總循環數，若是，則結束；若否，則使當前循環數加1，并返回步驟S1。本發明提供的晶圓減薄方法，用于提高厚度均勻性和表面粗糙度。

技術領域

本發明涉及微電子技術領域，具體地，涉及一種晶圓減薄方法。

背景技術

晶圓是集成電路(IC)、微機電系統(MEMS)和先進封裝(AP)等工業制造領域中的一種非常重要的原材料。對于從晶圓生產廠商直接購買的晶圓，其厚度和表面的狀態一般不滿足加工條件，尚需要經過減薄、拋光或者外延生長等工藝過程來調整晶圓厚度和表面粗糙度。對于減薄而言，對厚度均勻性和表面粗糙度進行控制是其中的難點，且晶圓尺寸越大難度越高。雖然物理研磨可以減薄較大厚度的晶圓，但是表面粗糙度較難控制；而目前公知技術所采用的等離子體刻蝕方法雖然可以得到較好的表面粗糙度，如圖1所示，為現有的晶圓減薄方法的過程圖。其中，A圖為減薄前的晶圓；B圖為等離子體中的離子刻蝕晶圓的過程圖。C圖為刻蝕后的晶圓。由于等離子體刻蝕既有起化學刻蝕作用的自由基成分也有起物理轟擊作用的離子成分，因此，受其中物理轟擊效應的影響，采用傳統的等離子體法減薄晶圓，會造成晶圓表面粗糙度較大，且減薄的厚度均勻性也不理想。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提出了一種晶圓減薄方法，用于提高厚度均勻性和表面粗糙度。

為實現上述目的，本發明提供了一種晶圓減薄方法，包括以下步驟：

S1，向反應腔室內通入沉積氣體，并開啟上電極電源，以在晶圓的待減薄表面上沉積薄膜；

S2，關閉所述上電極電源，并停止通入所述沉積氣體，然后向所述反應腔室內通入刻蝕氣體；

S3，開啟上電極電源和下電極電源，以刻蝕沉積有所述薄膜的晶圓，直至所述薄膜被耗盡，且所述晶圓被減薄的厚度達到預設厚度；

S4，關閉所述上電極電源和下電極電源，并停止通入所述刻蝕氣體，然后向所述反應腔室內通入所述沉積氣體；

S5，判斷交替循環進行所述步驟S1至所述步驟S4的當前循環數是否等于總循環數，若是，則結束；若否，則使所述當前循環數加1，并返回所述步驟S1。

可選的，所述沉積氣體包括三氯化硼氣體、氧氣和碳氟類氣體中的至少一種。

可選的，所述碳氟類氣體包括八氟環丁烷、四氟化碳或者三氟甲烷。

可選的，所述刻蝕氣體包括六氟化硫氣體和氧氣中的至少一種，或者氯氣。

可選的，在所述步驟S1中，通過調節工藝時間和/或所述上電極電源的輸出功率，來調節所述薄膜的厚度。

可選的，在所述步驟S3中，通過調節工藝時間和/或所述上電極電源的輸出功率，來調節所述晶圓被減薄的厚度。

可選的，所述步驟S1的工藝時間的取值范圍在1s-2s。

可選的，所述步驟S2的工藝時間的取值范圍在0.4s-2s。

可選的，所述步驟S4的工藝時間的取值范圍在0.4s-2s。

可選的，所述晶圓減薄方法應用于12寸晶圓的整體減薄。

本發明的有益效果：