[發(fā)明專利]一種超薄晶圓電鍍、化鍍整合工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011120973.0
• 申請(qǐng)日: 2020-10-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112259493A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)立巍;文鍾;符德榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 紹興同芯成集成電路有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/683
• 分類號(hào): H01L21/683;H01L21/02;C23C28/00
• 代理公司: 北京同輝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 王依

本發(fā)明公開(kāi)一種超薄晶圓電鍍、化鍍整合工藝，包括以下步驟：鍵合玻璃載板的超薄晶圓或是緩坡?tīng)钸吘壍某【A，超薄晶圓與電鍍槽的電源接觸點(diǎn)接合，開(kāi)始進(jìn)行電鍍制程，完成電鍍后，環(huán)狀?yuàn)A具固定住超薄晶圓進(jìn)入旋轉(zhuǎn)噴淋腔體，完成光阻去除步驟，進(jìn)行種子層刻蝕及化鍍的前處理制程，環(huán)狀?yuàn)A具繼續(xù)固定住超薄晶圓進(jìn)入化鍍槽，分別完成各種金屬化鍍制程，環(huán)狀連同超薄晶圓最后完成清洗及干燥步驟，將環(huán)狀?yuàn)A具與超薄晶圓分離。本發(fā)明超薄晶圓電鍍、化鍍整合工藝設(shè)備整合工藝可以水平/垂直式配搭，旋轉(zhuǎn)及浸泡式配搭以完成最佳的制程效率，超薄晶圓無(wú)間斷的在不同類型的反應(yīng)槽中傳送、定位完成每一制程，避免中間間隔產(chǎn)生的自然氧化或污染。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體工藝領(lǐng)域，具體是一種超薄晶圓電鍍、化鍍整合工藝。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體3D元件或MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))或高階高功率器件，結(jié)合超薄晶圓及玻璃載板，運(yùn)用TSV及TGV連結(jié)上下元件形成快速、低損耗、散熱性佳的2.5D,3D元件，需要結(jié)合化鍍及電鍍的優(yōu)點(diǎn)及特性達(dá)成完美的金屬連通及鍵接。

化鍍亦稱為無(wú)電極電鍍，特點(diǎn)是利用基板表面的金屬與電解液之間的電位差，自然自發(fā)性產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，不須外加電極及電流，優(yōu)點(diǎn)是可達(dá)成選擇性成長(zhǎng)，只會(huì)在有金屬的部分產(chǎn)生反應(yīng)，只有絕緣體的部分完全不會(huì)反應(yīng)，因此不須黃光圖案即可形成電鍍區(qū)域圖案分布，但由于膜厚達(dá)到一定程度后，離子交換的速度會(huì)減慢，不利于厚層電鍍膜的制作，另外，化鍍對(duì)金屬表面的特性要求非常高，有任何自然氧化層及有機(jī)物或其他的污染，皆會(huì)嚴(yán)重影響后續(xù)化鍍的效果，針對(duì)這種情況，結(jié)合有電極電鍍及無(wú)電極化鍍的特性，整合制程及設(shè)備達(dá)成最效率及良率的晶圓及玻璃載板整合制程，現(xiàn)提出一種超薄晶圓電鍍、化鍍整合工藝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種超薄晶圓電鍍、化鍍整合工藝，設(shè)備整合工藝可以水平/垂直式配搭，旋轉(zhuǎn)及浸泡式配搭以完成最佳的制程效率，超薄晶圓可以無(wú)間斷的在不同類型的反應(yīng)槽中傳送、定位完成每一制程，即可避免中間間隔產(chǎn)生的自然氧化或污染，亦可降低不同設(shè)備轉(zhuǎn)換過(guò)程中超薄晶圓可能產(chǎn)生破片的危險(xiǎn),由于沒(méi)有快速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械動(dòng)作，大幅度降低了超薄晶圓破片的風(fēng)險(xiǎn)，

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種超薄晶圓電鍍、化鍍整合工藝，包括以下步驟：

S1:鍵合玻璃載板的超薄晶圓或是緩坡?tīng)钸吘壍某【A,晶圓水平傳送至環(huán)狀?yuàn)A具結(jié)合區(qū)，以環(huán)狀的夾具固定住；

S2:利用環(huán)狀?yuàn)A具固定住超薄晶圓，超薄晶圓與電鍍槽的電源接觸點(diǎn)接合，開(kāi)始進(jìn)行電鍍制程；

S3:完成電鍍后，環(huán)狀?yuàn)A具固定住超薄晶圓進(jìn)入旋轉(zhuǎn)噴淋腔體，完成光阻去除步驟；

S4：進(jìn)行種子層刻蝕及化鍍的前處理制程，包括表面刻蝕、清洗及表面金屬催化層生成、化學(xué)處理、有機(jī)溶劑、酸、堿，清洗工序，使用垂直噴淋裝置；

S5：環(huán)狀?yuàn)A具繼續(xù)固定住超薄晶圓進(jìn)入化鍍槽，分別完成各種金屬化鍍制程；

S6:環(huán)狀連同超薄晶圓最后完成清洗及干燥步驟；

S7:在設(shè)備的輸出端，將環(huán)狀?yuàn)A具與超薄晶圓分離，環(huán)狀?yuàn)A具回收而超薄晶圓回到晶圓盒中。

進(jìn)一步地，所述步驟S1中，采用半圓式夾并結(jié)合將超薄晶圓厚的邊緣，夾具設(shè)計(jì)有與外部電源的連通點(diǎn)，電流透過(guò)環(huán)狀?yuàn)A具均勻的分布到晶圓表面。

進(jìn)一步地，所述步驟S5中，金屬化鍍包括Au pd Ni。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明超薄晶圓電鍍、化鍍整合工藝設(shè)備整合工藝可以水平/垂直式配搭，旋轉(zhuǎn)及浸泡式配搭以完成最佳的制程效率；