CN107546104A - 一种晶圆薄化制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种晶圆薄化制备工艺，属于半导体技术领域，其步骤包括：S1研磨晶圆，研磨晶圆的一面，使该晶圆被研磨至第一预定厚度；S2蚀刻晶圆，对具有该第一厚度的晶圆的被研磨面进行蚀刻，以使该晶圆被蚀刻至一第二预定厚度；S3去除晶圆外周部，对具有第二预定厚度的晶圆，去除晶圆外周部分。本发明通过对晶圆进行单次研磨蚀刻，从而有效减少了晶圆薄化过程中所产生的内应力，减少了破片率，增加了成品率。
Description
技术领域
本发明涉及一种晶圆薄化制备工艺，特别涉及一种利用研磨与蚀刻的技术手段进行晶圆薄化的制备工艺，属于半导体技术领域。
背景技术
现有的晶圆制备工艺不断朝着薄型化的趋势发展，但现有的薄型化制备工艺大多利用研磨方式将晶圆薄化，然而晶圆在薄型化的制备工艺中往往会面临着破片的问题或者产能较低的问题。
现有解决晶圆破片的方式，是在晶圆的下方放置一支撑架，当研磨晶圆时，位于晶圆下方的支撑架能够给予晶圆一定的支撑力，以预防晶圆破片。因为晶圆破片往往是在研磨或蚀刻过程中所产生的内应力造成的。
但上述支撑架所能达到降低破片的机率有限，使用支撑架的晶圆的破片率仍偏高。另外，支撑架的单价也较高，若大量使用于晶圆的制备工艺，对厂商而言，其无形中增加了制备成本。
发明内容
鉴于先有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种低破片率、低成本的晶圆薄化制备工艺。该制备工艺首先对晶圆进行研磨，再对晶圆进行蚀刻，以有效减少晶圆减薄过程中产生内应力，以及无须使用支撑架，减少破片机率，并增加成品率。
为达到上述目的，本发明的技术手段在于提供一种晶圆薄化制备工艺，其步骤如下：
一种晶圆薄化制备工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
S1研磨晶圆，研磨晶圆的一面至第一预定厚度；
S2蚀刻晶圆，蚀刻具有该第一预定厚度的晶圆的被研磨面至第二预定厚度；
S3去除晶圆外周部，对具有第二预定厚度的晶圆，去除晶圆外周部分。
所述的步骤S1研磨晶圆中，对该晶圆未贴附于膜体的一面的外周保留数毫米，而仅研磨该晶圆的中央部分或者将该晶圆黏置于一晶圆环，并对该晶圆未贴附于膜体的一面进行研磨。
所述的S1研磨晶圆的具体步骤包括：
S1A进料检验，对一即将进行研磨的晶圆进行检验程序；
S1B晶圆贴膜，将该即将进行研磨的晶圆贴附于一膜体；
S1C晶圆研磨，对该晶圆的未贴附有该膜体的一面进行研磨至该晶圆达到第一预定厚度，该晶圆的外周部保留数毫米未被研磨。
所述第二预定厚度的范围为10±4μm～700±4μm。
所述的步骤S2蚀刻晶圆中，蚀刻为湿式蚀刻。
所述的S2蚀刻晶圆的具体步骤包括：
S2A化学湿式蚀刻，使用蚀刻液对已研磨至该第一预定厚度的晶圆的一面进行湿式蚀刻，使该晶圆被蚀刻至该第二预定厚度，所述蚀刻液为本领域常见蚀刻液；
S2B第一次清洗晶圆，对该晶圆进行第一次清洗；
S2C第一次干燥，对该晶圆进行第一次离心脱水干燥。
S2D表面粗度蚀刻，对该晶圆再次进行如S2A的化学湿式蚀刻，使该晶圆的被蚀刻面的粗度增加；
S2E第二次清洗晶圆，对该晶圆进行第二次清洗；
S2F第二次干燥晶圆，对该晶圆进行第二次离心脱水干燥。
S2G酸洗晶圆，以酸液对该晶圆进行清洗；
S2H第三次清洗晶圆，对该晶圆进行第三次清洗；
S2I第三次干燥晶圆，对该晶圆进行第三次离心脱水干燥。
所述的酸液为氢氟酸；
所述的第一次清洗晶圆、第二次清洗晶圆与第三次清洗晶圆采用的是横轴系纯水清洗方式；
所述的第一次干燥晶圆、第二次干燥晶圆与第三次干燥晶圆采用的是离心脱水方式。
所述以离心脱水方式干燥晶圆时，晶圆以一预定转速旋转，该预定转速为500～1500rpm，优选的，预定转速为550、600、650、700、750、800、850、900或950rpm。
所述的步骤S3去除晶圆外周部其中该去除晶圆外周部步骤，是以雷射法去除该晶圆外的外周部保留数毫米。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明仅对晶圆进行单次研磨蚀刻，从而有效减少了晶圆薄化过程中所产生的内应力，减少破片率，增加成品率。
附图说明
图1为一种晶圆薄化制备工艺流程图
图2为太鼓制备工艺流程图
图3为湿式蚀刻流程图
附图标记说明
S1～S3：晶圆薄化制备工艺的步骤
S1A～S1C：研磨晶圆的步骤
S2A～S2I：蚀刻晶圆的步骤
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，所属技术领域人员可由本说明书所揭示的内容，轻易地了解本发明的其他优点与功效。
如图1所示，为一种晶圆薄化制备工艺流程图，其步骤如下：
(1)步骤S1，研磨晶圆。对晶圆进行研磨制备工艺，对晶圆的外周保5毫米而仅研磨晶圆的中央部分。研磨晶圆的中央部分又被称为太鼓(TAIKO)制备，依据太鼓制备工艺，晶圆外周不被研磨而保留原来的厚度，因此晶圆可保持强度，从而抑制在其后加工或搬运时的晶圆破裂或翘曲。晶圆亦可黏置于一晶圆环，并对晶圆进行研磨。但晶圆研磨至第一预定厚度后，或者晶圆的中央部分研磨至第一预定厚度后，停止研磨晶圆。
如图2所示，为太鼓制备工艺流程图，其步骤如下：
步骤S1A，进料检验(Incoming Inspetion)。对即将进行研磨的晶圆进行一检验程序。
步骤S1B，晶圆贴膜(Taping)。将即将进行研磨的晶圆贴附于一膜体。
步骤S1C，晶圆研磨。对晶圆的未贴附有膜体的一面进行研磨，直至晶圆达到第一预定厚度。晶圆的外周部保留数5毫米未被研磨。
(2)步骤S2，蚀刻晶圆。对已研磨至第一厚度之晶圆的一面进行一湿式蚀刻，以使晶圆被蚀刻至300μm。该面为上述晶圆被研磨的一面。
如图3所示，为湿式蚀刻流程图，其步骤如下：
步骤S2A，化学湿式蚀刻。使用蚀刻液对已研磨至第一预定厚度的晶圆的被研磨面进行湿式蚀刻，使晶圆被蚀刻至第二预定厚度，该第二预定厚度的范围为10±4μm～700±4μm。
步骤S2B，第一次清洗晶圆。于此步骤采用横轴系纯水清洗(Deionized WaterRinse，DIW Rinse)方式清洗晶圆。
步骤S2C，第一次干燥晶圆。于此步骤系采用离心脱水(Spin Dry)方式干燥晶圆。在离心脱水方式干燥晶圆时，晶圆以一预定转速旋转，该预定转速为550rpm。
步骤S2D，表面粗度蚀刻。对晶圆再次进行湿式蚀刻，晶圆的厚度仍维持第二厚度范围内，仅使晶圆的被蚀刻面的粗度增加。
步骤S2E，第二次清洗晶圆。于此步骤采用DIW Rinse清洗晶圆。
步骤S2F，第二次干燥晶圆。于此步骤采用Spin Dry干燥晶圆。
步骤S2G，酸洗晶圆。于此步骤系使用酸性洗剂清洗晶圆。该酸性洗剂为氢氟酸(Dilute Hydrofluoric Acid，DHF)。
步骤S2H，第三次清洗晶圆。于此步骤采用DIW Rinse清洗晶圆。
步骤S2I，第三次干燥晶圆。于此步骤系用Spin Dry干燥晶圆。晶圆以550rpm的预定转速旋转。
(3)步骤S3，去除晶圆外周部。若晶圆为步骤S1所述的经太鼓制备工艺所研磨的晶圆，于此步骤，则以雷射去除晶圆的外周部。
综合上述，本发明仅进行对晶圆进行单次研磨与蚀刻，从而有效地减少了晶圆薄化过程中所产生的内应力，并减少了破片率，增加了成品率。
以上所述具体实施例，仅用于说明本发明的特点及功效，而非用于限定本发明的可实施范畴，在未脱离本发明揭露的精神与技术范畴下，任何运用本发明所揭示的内容而完成的等效改变及修饰，仍应为本申请专利范围所涵盖。
Claims (10)
1.一种晶圆薄化制备工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
S1研磨晶圆，研磨晶圆的一面至第一预定厚度；
S2蚀刻晶圆，蚀刻具有该第一预定厚度的晶圆的被研磨面至第二预定厚度；
S3去除晶圆外周部，对具有第二预定厚度的晶圆，去除晶圆外周部分。
2.如权利要求1所述的晶圆薄化制备工艺，其特征在于，步骤S1研磨晶圆中，对该晶圆未贴附于膜体的一面的外周保留数5毫米而仅研磨该晶圆的中央部分或者将该晶圆黏置于一晶圆环，并对该晶圆未贴附于膜体的一面进行研磨。
3.如权利要求1所述的晶圆薄化制备工艺，其特征在于，所述的S1研磨晶圆的步骤包括：
S1A进料检验，对一即将进行研磨的晶圆进行检验程序；
S1B晶圆贴膜，将该即将进行研磨的晶圆贴附于一膜体；
S1C晶圆研磨，对该晶圆的未贴附有该膜体的一面进行研磨至该晶圆达到第一预定厚度，该晶圆的外周部保留数5毫米未被研磨。
4.如权利要求1所述的晶圆薄化制备工艺，其特征在于，所述第二预定厚度的范围为10±4μm～700±4μm。
5.如权利要求1所述的晶圆薄化制备工艺，其特征在于，所述的步骤S2蚀刻晶圆中，蚀刻为湿式蚀刻。
6.如权利要求1所述的晶圆薄化制备工艺，其特征在于，所述的S2蚀刻晶圆的具体步骤包括：
S2A化学湿式蚀刻，使用蚀刻液对已研磨至该第一预定厚度的晶圆的一面进行湿式蚀刻，使该晶圆被蚀刻至该第二预定厚度；
S2B第一次清洗晶圆，对该晶圆进行第一次清洗；
S2C第一次干燥，对该晶圆进行第一次离心脱水干燥。
S2D表面粗度蚀刻，对该晶圆再次进行如S2A的化学湿式蚀刻，使该晶圆的被蚀刻面的粗度增加；
S2E第二次清洗晶圆，对该晶圆进行第二次清洗；
S2F第二次干燥晶圆，对该晶圆进行第二次离心脱水干燥。
S2G酸洗晶圆，以酸液对该晶圆进行清洗；
S2H第三次清洗晶圆，对该晶圆进行第三次清洗；
S2I第三次干燥晶圆，对该晶圆进行第三次离心脱水干燥。
7.如权利要求6所述的晶圆薄化制备工艺，其特征在于：
所述的酸液为氢氟酸；
所述的第一次清洗晶圆、第二次清洗晶圆与第三次清洗晶圆采用的是横轴系纯水清洗方式；
所述的第一次干燥晶圆、第二次干燥晶圆与第三次干燥晶圆采用的是离心脱水方式。
8.如权利要求6所述的晶圆薄化制备工艺，其特征在于，所述的以离心脱水方式干燥，晶圆以一预定转速旋转，该预定转速为500～1500rpm。
9.如权利要求6所述的晶圆薄化制备工艺，其特征在于，所述的以离心脱水方式干燥，晶圆以一预定转速旋转，预定转速为550、600、650、700、750、800、850、900或950rpm。
10.如权利要求1所述的晶圆薄化制备工艺，其特征在于，步骤S3去除晶圆外周部其中该去除晶圆外周部步骤，是以雷射法去除该晶圆外的外周部保留数毫米。
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