[發明專利]晶圓單面化學鍍方法、半導體器件制造方法及半導體器件

在審

• 申請號: 202210407375.4
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114899126A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 楊凌輝;黎哲;鄧方圓;吳榮成;劉晗
• 申請（專利權）人: 紹興中芯集成電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/683;C23C18/16
• 代理公司: 紹興市知衡專利代理事務所(普通合伙) 33277
• 代理人: 鄧愛民

本發明涉及晶圓單面化學鍍方法、半導體器件制造方法及半導體器件，晶圓單面化學鍍方法包括：提供一側形成Taiko環的晶圓；提供剛性支撐板；將Taiko環的端面與剛性支撐板緊密相連；將緊密相連的晶圓以及剛性支撐板進行化學鍍處理；分離化學鍍處理后的晶圓與剛性支撐板。利用該單面化學鍍方法可進行采用Taiko減薄工藝減薄后的晶圓單面化學鍍處理，省去了現有化學鍍工藝前后的貼膜和揭膜工序，避免了原有化學鍍貼膜工藝漏液的發生；采用剛性支撐板與晶圓的Taiko環的端面進行粘接，有助于減小單面化學鍍時晶圓的翹曲度，可以顯著降低晶圓單面化學鍍后片內色差，對產品的外觀及應用的可靠性都有所提升。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，具體涉及晶圓單面化學鍍方法、半導體器件制造及半導體器件。

背景技術

化學鍍是半導體制程中的常見工序，可分為單面鍍和雙面鍍。特別是對于單面化學鍍工藝，需要在晶圓的背面覆膜，通常采用UV膜，利用保護膜避免背面金屬層與化學藥劑接觸，化學鍍完成后，再將覆膜揭除。而晶圓通常在化學鍍前需進行減薄，Taiko減薄工藝由日本DISCO公開研發而成，Taiko減薄工藝并不是對晶圓的某個面整面減薄，而是僅對晶圓的中間部分進行減薄，這樣就令晶圓的邊緣形成一圈較厚的支撐環，該支撐環通常被稱為Taiko環。

如圖1所示，晶圓經過Taiko減薄工藝后形成圖1中的結構，即中間減薄部1和邊緣的Taiko環2，Taiko環2與中間減薄部1的連接處形成臺階，現有單面化學鍍工藝中，對晶圓背面貼膜時Taiko環2已經形成，由于Taiko環2臺階差的存在，貼于晶圓背面的保護膜3并不能與晶圓良好貼合，Taiko環2臺階處在化學鍍液中容易發生漏液問題（圖1中圓圈處所示），導致晶圓背面的金屬層與化學藥劑接觸，會對產品的外觀及應用的可靠性造成一定的影響。

再者，對于大尺寸（如8寸）晶圓而言，減薄后晶圓的翹曲度更加明顯，減薄工藝完成后保留下來的Taiko環對晶圓的翹曲度改善有一定的效果，但對于諸如IGBT管芯較大的器件，即使有Taiko環的存在，晶圓仍存在一定的翹曲。由于現有的單面化學鍍作業是通過晶圓背面貼保護膜的形式進行保護，保護膜質軟無剛性，無法起到進一步消除晶圓的翹曲作用。在單面化學鍍作業中，晶圓翹曲的邊緣處化學鍍液交換及清洗效果較差，容易造成晶圓的片內色差問題，對于更大尺寸（如12寸）晶圓該色差會更加嚴重。

發明內容

本發明首先公開一種晶圓單面化學鍍方法，省去了化學鍍之前的貼膜步驟以及化學鍍之后的揭膜步驟，簡化了生產工藝，有效避免了單面化學鍍環節發生漏液問題以及晶圓的片內色差問題。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：

一種晶圓單面化學鍍方法，包括：

提供一側形成Taiko環的晶圓；

提供剛性支撐板；

將所述Taiko環的端面與所述剛性支撐板緊密相連；

將所述緊密相連的所述晶圓以及所述剛性支撐板進行化學鍍處理；

分離所述化學鍍處理后的所述晶圓與所述剛性支撐板。

進一步，將所述Taiko環的端面與所述剛性支撐板緊密相連包括：在所述剛性支撐板的一側表面和/或所述Taiko環的端面涂覆臨時鍵合膠，將所述Taiko環的端面與所述剛性支撐板粘接，然后固化處理。

進一步，所述臨時鍵合膠包括光敏膠和LTHC涂布液，所述剛性支撐板采用透光板；

所述LTHC涂布液涂覆于所述剛性支撐板的一側表面，然后進行第一次固化形成LTHC涂層；

在所述Taiko環的端面涂覆所述光敏膠，將所述剛性支撐板具有所述LTHC涂層的一面與所述Taiko環的端面上的所述光敏膠粘接，然后進行第二次固化。

進一步，所述剛性支撐板采用透光玻璃板或透光亞克力板。