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CN111446158A - 一种晶圆背面切割后金属沉积工艺 - Google Patents

一种晶圆背面切割后金属沉积工艺 Download PDF

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CN111446158A
CN111446158A CN202010148393.6A CN202010148393A CN111446158A CN 111446158 A CN111446158 A CN 111446158A CN 202010148393 A CN202010148393 A CN 202010148393A CN 111446158 A CN111446158 A CN 111446158A
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CN
China
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wafer
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cutting
die
groove
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严立巍
李景贤
陈政勋
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Shaoxing Tongxincheng Integrated Circuit Co ltd
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Shaoxing Tongxincheng Integrated Circuit Co ltd
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Abstract

本发明公开一种晶圆背面切割后金属沉积工艺,金属沉积工艺包括以下步骤：一次金属沉积、键合、减薄、光阻涂布、切割、粘合剂去除、二次金属沉积、固定、解键合、清理。本发明金属沉积工艺通过先切割，在粘合剂上形成第一凹槽，在金属沉积时，晶粒之间的金属落入第一凹槽内，使得金属不会对相邻的两个晶粒形成粘连，取代了传统的先金属沉积后切割的工艺流程，避免了切割时相邻的晶粒被金属粘连，导致晶圆崩裂，提高晶粒的成品率，降低晶粒的生产成本。

Description

一种晶圆背面切割后金属沉积工艺
技术领域
本发明涉及一种金属沉积工艺，具体是一种晶圆背面切割后金属沉积工艺。
背景技术
晶粒在生产过程中，先完成晶圆清洗，氧化物沉积光刻布图，刻蚀成图，金属沉积等工艺后，一个玻璃载板键盘合在硅晶圆上，进行薄化，及背面金属沉积工艺，目前的晶圆生产工艺是先完成晶圆清洗，氧化物沉积光刻布图，刻蚀成图，金属沉积等工艺，然后将晶圆正面键与玻璃载板键合，进行晶圆背面减薄清洗金属沉积等工艺后再解键合。但是薄化到20微米ˉ80微米的晶圆，在完成金属沉积工艺之后，进行晶圆的切割晶粒工序，于切割晶粒时，由于薄晶圆的翘曲性，加上晶圆已完成金属沉积，以外力切割时，切割时变化的剪应力，易使晶圆崩裂，晶粒无法重工而报废损毁。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶圆背面切割后金属沉积工艺，通过先切割，在粘合剂上形成第一凹槽，在金属沉积时，晶粒之间的金属落入第一凹槽内，使得金属不会对相邻的两个晶粒形成粘连，取代了传统的先金属沉积后切割的工艺流程，避免了切割时相邻的晶粒被金属粘连，导致晶圆崩裂，提高晶粒的成品率，降低晶粒的生产成本。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种晶圆背面切割后金属沉积工艺,金属沉积工艺包括以下步骤：
S1：一次金属沉积
对晶圆的正面进行金属沉积,在晶圆上形成第一沉积层。
S2：键合
将晶圆的正面键合在玻璃载板上，玻璃载板上设有粘合剂。
S3：减薄
对晶圆的背面进行减薄。
S4：光阻涂布
在晶粒的背面进行光阻涂布，在晶粒上形成光阻涂布层，遮蔽晶圆正面的晶粒，曝光显影，暴露出切割线。
S5：切割
蚀刻切割晶圆上晶粒之间的切割线，完成晶粒切割，切割后相邻的晶粒不接触。
S6：粘合剂去除
采用氧气电浆异向性蚀刻(anistropic)晶粒之间的粘合剂，在粘合剂上形成第一凹槽，氧气电浆同时去除光阻涂布层。
S7：二次金属沉积
采用溅镀机/蒸镀机对晶粒的背面进行金属沉积，在晶粒的背面形成第二沉积层，金属沉积的方向性/选择性，金属落入第一凹槽内使得落入第一凹槽内的金属与晶粒不接触。
S8：固定
将晶粒的减薄面固定在膜框上。
S9：解键合
通过镭射，将晶粒从玻璃载板上脱离下来。
S10：清理
对晶粒正面的残留物进行清理，晶粒被分离，固定在膜框上。
进一步的，所述S2中粘合剂将晶圆粘连在玻璃载板上。
进一步的，所述S3减薄的厚度小于晶圆的厚度。
进一步的，所述S5中采用含氟电浆对晶圆进行蚀刻。
进一步的，所述S6中第一凹槽的截面为平地的杯状结构。
进一步的，所述S6中异向性蚀刻(anistropic)前采用氧气电浆等向性蚀刻(isotropic)晶粒之间的粘合剂，在粘合剂上形成第二凹槽。
进一步的，所述S6中异向性蚀刻(anistropic)后采用氧气电浆等向性蚀刻(isotropic)晶粒之间的粘合剂，在第一凹槽底部形成第二凹槽。
进一步的，其特征在于，所述第二凹槽的深度大于第一凹槽的深度。
进一步的，其特征在于，所述第一凹槽的宽度大于第二凹槽的宽度。
本发明的有益效果：
1、本发明金属沉积通过先切割，在粘合剂上形成凹槽，在金属沉积时，晶粒之间的金属落入凹槽内，使得金属不会对相邻的两个晶粒形成粘连；
2、本发明金属沉积取代了传统的先金属沉积后切割的工艺流程，避免了切割时相邻的晶粒被金属粘连，导致晶圆崩裂，提高晶粒的成品率，降低晶粒的生产成本。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一次金属沉积结构示意图；
图2是本发明键合结构示意图；
图3是本发明减薄结构示意图；
图4是本发明光阻涂布结构示意图；
图5是本发明切割结构示意图；
图6是本发明粘合剂去除结构示意图；
图7是本发明图6中A处放大结构示意图；
图8是本发明粘合剂去除结构示意图；
图9是本发明图8中B处放大结构示意图；
图10是本发明二次金属沉积结构示意图；
图11是本发明固定结构示意图；
图12是本发明解键合结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种晶圆背面切割后金属沉积工艺,金属沉积工艺包括以下步骤：
S1：一次金属沉积
对晶圆1的正面进行金属沉积,如图1所示，在晶圆1上形成第一沉积层2。
S2：键合
将晶圆1的正面键合在玻璃载板4上，如图2所示，玻璃载板4上设有粘合剂3，粘合剂3通过UV键合将晶圆1粘连在玻璃载板4上。
S3：减薄
对晶圆1的背面进行减薄，如图3所示，减薄的厚度小于晶圆1的厚度。
S4：光阻涂布
在晶粒6的背面进行光阻涂布，如图4所示，在晶粒6上形成光阻涂布层5，遮蔽晶圆1正面的晶粒6，曝光显影，暴露出切割线。
S5：切割
采用含氟电浆蚀刻切割晶圆1上晶粒6之间的切割线，如图5所示，完成晶粒切割，切割后相邻的晶粒6不接触。
S6：粘合剂去除
采用氧气电浆异向性蚀刻(anistropic)晶粒6之间的粘合剂3，在粘合剂3上形成第一凹槽7，第一凹槽7的截面为平地的杯状结构，如图6、图7所示，氧气电浆同时去除光阻涂布层5。
S7：二次金属沉积
采用溅镀机/蒸镀机对晶粒6的背面进行金属沉积，在晶粒6的背面形成第二沉积层9，金属沉积的方向性/选择性，金属落入第一凹槽7内，如图10所示，使得落入第一凹槽7内的金属与晶粒6不接触。
S8：固定
将晶粒6的减薄面固定在膜框10上，如图11所示。
S9：解键合
通过镭射，将晶粒6从玻璃载板4上脱离下来，如图12所示。
S10：清理
对晶粒6正面的残留物进行清理，晶粒6被分离，固定在膜框10上。
实施例2
一种晶圆背面切割后金属沉积工艺,金属沉积工艺包括以下步骤：
S1：一次金属沉积
对晶圆1的正面进行金属沉积,如图1所示，在晶圆1上形成第一沉积层2。
S2：键合
将晶圆1的正面键合在玻璃载板4上，如图2所示，玻璃载板4上设有粘合剂3，粘合剂3通过UV键合将晶圆1粘连在玻璃载板4上。
S3：减薄
对晶圆1的背面进行减薄，如图3所示，减薄的厚度小于晶圆1的厚度。
S4：光阻涂布
在晶粒6的背面进行光阻涂布，如图4所示，在晶粒6上形成光阻涂布层5，遮蔽晶圆1正面的晶粒6，曝光显影，暴露出切割线。
S5：切割
采用含氟电浆蚀刻切割晶圆1上晶粒6之间的切割线，如图5所示，完成晶粒切割，切割后相邻的晶粒6不接触。
S6：粘合剂去除
首先采用氧气电浆异向性蚀刻(anistropic)晶粒6之间的粘合剂3，在粘合剂3上形成第一凹槽7，第一凹槽7的截面为平地的杯状结构，如图6、图7、图8、图9所示，再采用氧气电浆等向性蚀刻(isotropic)晶粒6之间的粘合剂3，在第一凹槽7底部形成第二凹槽8，第二凹槽8的深度大于第一凹槽7的深度，第一凹槽7的宽度大于第二凹槽8的宽度，氧气电浆同时去除光阻涂布层5。
S7：二次金属沉积
采用溅镀机/蒸镀机对晶粒6的背面进行金属沉积，在晶粒6的背面形成第二沉积层9，金属沉积的方向性/选择性，金属落入第一凹槽7内，如图10所示，使得落入第一凹槽7内的金属与晶粒6不接触。
S8：固定
将晶粒6的减薄面固定在膜框10上，如图11所示。
S9：解键合
通过镭射，将晶粒6从玻璃载板4上脱离下来，如图12所示。
S10：清理
对晶粒6正面的残留物进行清理，晶粒6被分离，固定在膜框10上。
实施例3
一种晶圆背面切割后金属沉积工艺,金属沉积工艺包括以下步骤：
S1：一次金属沉积
对晶圆1的正面进行金属沉积,如图1所示，在晶圆1上形成第一沉积层2。
S2：键合
将晶圆1的正面键合在玻璃载板4上，如图2所示，玻璃载板4上设有粘合剂3，粘合剂3通过加热键合将晶圆1粘连在玻璃载板4上。
S3：减薄
对晶圆1的背面进行减薄，如图3所示，减薄的厚度小于晶圆1的厚度。
S4：光阻涂布
在晶粒6的背面进行光阻涂布，如图4所示，在晶粒6上形成光阻涂布层5，遮蔽晶圆1正面的晶粒6，曝光显影，暴露出切割线。
S5：切割
采用含氟电浆蚀刻切割晶圆1上晶粒6之间的切割线，如图5所示，完成晶粒切割，切割后相邻的晶粒6不接触。
S6：粘合剂去除
首先采用氧气电浆等向性蚀刻(isotropic)晶粒6之间的粘合剂3，在粘合剂3上形成第二凹槽8，如图6、图7、图8、图9所示，再采用氧气电浆异向性蚀刻(anistropic)晶粒6之间的粘合剂3，在粘合剂3上形成第一凹槽7，第二凹槽8位于第一凹槽7的底部且相互连通，第二凹槽8的深度大于第一凹槽7的深度，第一凹槽7的宽度大于第二凹槽8的宽度，氧气电浆同时去除光阻涂布层5。
S7：二次金属沉积
采用溅镀机/蒸镀机对晶粒6的背面进行金属沉积，在晶粒6的背面形成第二沉积层9，金属沉积的方向性/选择性，金属落入第一凹槽7内，如图10所示，使得落入第一凹槽7内的金属与晶粒6不接触。
S8：固定
将晶粒6的减薄面固定在膜框10上，如图11所示。
S9：解键合
通过加热，将晶粒6从玻璃载板4上脱离下来，如图12所示。
S10：清理
对晶粒6正面的残留物进行清理，晶粒6被分离，固定在膜框10上。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种晶圆背面切割后金属沉积工艺,其特征在于，金属沉积工艺包括以下步骤：
S1：一次金属沉积
对晶圆(1)的正面进行金属沉积,在晶圆(1)上形成第一沉积层(2)；
S2：键合
将晶圆(1)的正面键合在玻璃载板(4)上，玻璃载板(4)上设有粘合剂(3)；
S3：减薄
对晶圆(1)的背面进行减薄；
S4：光阻涂布
在晶粒(6)的背面进行光阻涂布，在晶粒(6)上形成光阻涂布层(5)，遮蔽晶圆(1)正面的晶粒(6)，曝光显影，暴露出切割线；
S5：切割
蚀刻切割晶圆(1)上晶粒(6)之间的切割线，完成晶粒切割，切割后相邻的晶粒(6)不接触；
S6：粘合剂去除
采用氧气电浆异向性蚀刻晶粒(6)之间的粘合剂(3)，在粘合剂(3)上形成第一凹槽(7)，氧气电浆同时去除光阻涂布层(5)；
S7：二次金属沉积
采用溅镀机/蒸镀机对晶粒(6)的背面进行金属沉积，在晶粒(6)的背面形成第二沉积层(9)，金属沉积的方向性/选择性，金属落入第一凹槽(7)内使得落入第一凹槽(7)内的金属与晶粒(6)不接触；
S8：固定
将晶粒(6)的减薄面固定在膜框(10)上；
S9：解键合
通过解键合将晶粒(6)从玻璃载板(4)上脱离下来；
S10：清理
对晶粒(6)正面的残留物进行清理，晶粒(6)被分离，固定在膜框(10)上。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆背面切割后金属沉积工艺,其特征在于，所述S2中粘合剂(3)通过加热键合/UV键合将晶圆1粘连在玻璃载板4上将晶圆(1)粘连在玻璃载板(4)上。
3.根据权利要求1所述的一种晶圆背面切割后金属沉积工艺,其特征在于，所述S3减薄的厚度小于晶圆(1)的厚度。
4.根据权利要求1所述的一种晶圆背面切割后金属沉积工艺,其特征在于，所述S5中采用含氟电浆对晶圆(1)进行蚀刻。
5.根据权利要求1所述的一种晶圆背面切割后金属沉积工艺,其特征在于，所述S6中第一凹槽(7)的截面为平地的杯状结构。
6.根据权利要求1所述的一种晶圆背面切割后金属沉积工艺,其特征在于，所述S6中异向性蚀刻前采用氧气电浆等向性蚀刻晶粒(6)之间的粘合剂(3)，在粘合剂(3)上形成第二凹槽(8)。
7.根据权利要求1所述的一种晶圆背面切割后金属沉积工艺,其特征在于，所述S6中异向性蚀刻后采用氧气电浆等向性蚀刻晶粒(6)之间的粘合剂(3)，在第一凹槽(7)底部形成第二凹槽(8)。
8.根据权利要求6-7中任意一项所述的一种晶圆背面切割后金属沉积工艺,其特征在于，所述第二凹槽(8)的深度大于第一凹槽(7)的深度。
9.根据权利要求6-7中任意一项所述的一种晶圆背面切割后金属沉积工艺,其特征在于，所述第一凹槽(7)的宽度大于第二凹槽(8)的宽度。
10.根据权利要求1所述的一种晶圆背面切割后金属沉积工艺,其特征在于，所述S9中通过镭射/加热的方式进行解键合。
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