專利名稱：一種晶圓背面減薄方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種晶圓背面減薄方法。
背景技術(shù)：
背照式影像傳感器的制造需要將器件晶圓背面進(jìn)行減薄，現(xiàn)有的器件晶圓減薄方法一般為研磨和濕法蝕刻。研磨減薄速度快，對產(chǎn)能提升效果好，但是研磨容易造成晶圓的裂紋，增加內(nèi)應(yīng)力，且表面厚度差異明顯，故會(huì)在隨后的工藝中易造成晶圓的破片。濕法蝕刻減薄，可以緩解研磨產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，并且可以使表面有更好的厚度均勻性，但是減薄速率慢。目前，常用的器件晶圓減薄的工藝為在將器件晶圓與載片鍵合后，進(jìn)行一次研磨，然后再進(jìn)行多次濕法蝕刻，這種工藝方法雖然利用了濕法蝕刻在一定程度上緩解了研磨產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，但由于研磨的厚度過大，產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力相應(yīng)過大，在減薄的過程中仍然會(huì)產(chǎn)生器件晶圓破片的現(xiàn)象，影響器件晶圓成品率，造成成本損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能減少器件晶圓減薄過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，減少破片幾率，增加成片率的晶圓背面減薄工藝。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種晶圓背面減薄方法，包括以下步驟:步驟一，將器件晶圓與載片鍵合，鍵合后的器件晶圓包括載片、器件晶圓外延層和器件晶圓體襯底，所述的器件晶圓外延層處于載片和器件晶圓體襯底之間；步驟二，對器件晶圓背面進(jìn)行第一次研磨，減薄器件晶圓體襯底的厚度；步驟三，對器件晶圓進(jìn)行第一次濕法蝕刻，再次減薄器件晶圓體襯底的厚度；步驟四，對器件晶圓背面進(jìn)行第二次研磨，再次減薄器件晶圓體襯底的厚度；步驟五，對器件晶圓進(jìn)行第二次濕法蝕刻，再次減薄器件晶圓體襯底的厚度；步驟六，對器件晶圓進(jìn)行第三次濕法蝕刻，刻蝕掉剩余器件晶圓體襯底；步驟七，對器件晶圓進(jìn)行第四次濕法蝕刻，將器件晶圓減薄至要求厚度。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)一步，所述的第一次研磨、第一次濕法蝕刻、第二次研磨和第二次濕法蝕刻均控制在器件晶圓體襯底完成。進(jìn)一步,所述步驟二中的第一次研磨將器件晶圓厚度研磨至500um-300um。進(jìn)一步，所述步驟三中的第一次濕法蝕刻將器件晶圓厚度刻蝕至450um-250um。進(jìn)一步,所述步驟四中的第二次研磨將器件晶圓厚度研磨至50um_25um。進(jìn)一步，所述步驟五中的第二次濕法蝕刻將器件晶圓刻蝕至8um-6um。進(jìn)一步，所述的第一次研磨、第一次濕法蝕刻、第二次研磨和第二次濕法蝕刻均控制在器件晶圓體襯底完成，第三次濕法蝕刻控制在器件晶圓外延層和器件晶圓體襯底的交界處，第四次濕法蝕刻控制在器件晶圓外延層。
進(jìn)一步，所述的器件晶圓外延層為低參雜P型晶圓，所述的器件晶圓體襯底為高參雜P型晶圓(P型晶圓的低參雜和聞參雜是相對的，器件晶圓外延層相對于器件晶圓襯底為低參雜，同樣，器件晶圓襯底相對于器件晶圓外延層為高參雜)。進(jìn)一步，所述第三次濕法蝕刻所用酸為選擇性酸(選擇性酸是指這種酸只刻蝕器件晶圓襯底，不刻蝕器件晶圓外延層)。本發(fā)明的有益效果是:在原有的工藝流程中重復(fù)了一次器件晶圓背面研磨和濕法蝕刻，通過多步研磨和濕法蝕刻來對工藝進(jìn)行優(yōu)化，有效地減少晶圓減薄過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，減少破片幾率，增加成品率。


圖1為本發(fā)明晶圓鍵合后的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明現(xiàn)有技術(shù)工藝流程圖；圖3為本發(fā)明工藝流程圖。附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件如下:1、載片，2、器件晶圓外延層，3、器件晶圓體襯底。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。如圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)工藝流程圖，包括以下步驟:步驟S01，將器件晶圓與載片鍵合；步驟S02，對器件晶圓背面進(jìn)行第二次研磨，將器件晶圓厚度研磨至50um_25um ；步驟S03，對器件晶圓進(jìn)行第二次濕法蝕刻，將器件晶圓刻蝕至8um-6um ；步驟S04，對器件晶圓進(jìn)行第三次濕法蝕刻，刻蝕掉剩余器件晶圓體襯底3 ；步驟S05，對器件晶圓進(jìn)行第四次濕法蝕刻至5.4um。本發(fā)明采用多步的研磨與蝕刻的工藝，此方法重復(fù)的次數(shù)理論上越多越好，但是考慮到產(chǎn)能的問題，最佳實(shí)施方式為重復(fù)一次，本發(fā)明的工藝流程圖如圖3所示，一種晶圓背面減薄方法，包括以下步驟:步驟S11，將器件晶圓與載片鍵合，如圖2所示，鍵合后的器件晶圓包括載片1、器件晶圓外延層2 (低參雜P型)和器件晶圓體襯底3 (高參雜P型)，器件晶圓外延層2處于載片I和器件晶圓體襯底3之間,器件晶圓外延層2的厚度一般需大于3um,本實(shí)施例米用
5.4um的厚度，對載片I無特殊要求，第一次研磨、第一次濕法蝕刻、第二次研磨和第二次濕法蝕刻均控制在器件晶圓體襯底3完成，第三次濕法蝕刻控制在器件晶圓外延層2和器件晶圓體襯底3的交界處，第四次濕法蝕刻控制在器件晶圓外延層2;步驟S12，對器件晶圓背面進(jìn)行第一次研磨，將器件晶圓厚度研磨至500um-300um;步驟S13，對器件晶圓進(jìn)行第一次濕法蝕刻，將器件晶圓厚度刻蝕至450um-250um ;步驟S14，對器件晶圓背面進(jìn)行第二次研磨，將器件晶圓厚度研磨至50um-25um ;步驟S15，對器件晶圓進(jìn)行第二次濕法蝕刻，將器件晶圓刻蝕至8um-6um ;步驟S16，對器件晶圓進(jìn)行第三次濕法蝕刻，刻蝕掉剩余器件晶圓體襯底3 ;步驟S17，對器件晶圓進(jìn)行第四次濕法蝕刻至5.4um。
本實(shí)施例通過多步研磨和濕法蝕刻來對エ藝進(jìn)行優(yōu)化，有效地減少晶圓減薄過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,減少破片幾率,增加成品率。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種晶圓背面減薄方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，將器件晶圓與載片鍵合，鍵合后的器件晶圓包括載片、器件晶圓外延層和器件晶圓體襯底，所述的器件晶圓外延層處于載片和器件晶圓體襯底之間； 步驟二，對器件晶圓背面進(jìn)行第一次研磨，減薄器件晶圓體襯底的厚度； 步驟三，對器件晶圓進(jìn)行第一次濕法蝕刻，再次減薄器件晶圓體襯底的厚度； 步驟四，對器件晶圓背面進(jìn)行第二次研磨，再次減薄器件晶圓體襯底的厚度； 步驟五，對器件晶圓進(jìn)行第二次濕法蝕刻，再次減薄器件晶圓體襯底的厚度； 步驟六，對器件晶圓進(jìn)行第三次濕法蝕刻，刻蝕掉器件晶圓體上的剩余襯底； 步驟七，對器件晶圓進(jìn)行第四次濕法蝕刻，將器件晶圓減薄至要求厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶圓背面減薄方法，其特征是:所述步驟二中的第一次研磨將器件晶圓厚度研磨至500um-300um。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶圓背面減薄方法，其特征是:所述步驟三中的第一次濕法蝕刻將器件晶圓厚度刻蝕至450um-250um。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶圓背面減薄方法，其特征是:所述步驟四中的第二次研磨將器件晶圓厚度研磨至50um-25um。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶圓背面減薄方法，其特征是:所述步驟五中的第二次濕法蝕刻將器件晶圓刻蝕至8um-6um。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶圓背面減薄方法，其特征是:所述的器件晶圓外延層為低參雜P型晶圓，所述的器件晶圓體襯底為高參雜P型晶圓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的一種晶圓背面減薄方法，其特征是:所述第三次濕法蝕刻所用酸為選擇性酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種晶圓背面減薄方法，包括以下步驟步驟一，將器件晶圓與載片鍵合；步驟二，對器件晶圓背面進(jìn)行第一次研磨；步驟三，對器件晶圓進(jìn)行第一次濕法蝕刻；步驟四，對器件晶圓背面進(jìn)行第二次研磨；步驟五，對器件晶圓進(jìn)行第二次濕法蝕刻；步驟六，對器件晶圓進(jìn)行第三次濕法蝕刻；步驟七，對器件晶圓進(jìn)行第四次濕法蝕刻，將器件晶圓減薄至要求厚度。本發(fā)明的有益效果是在原有的工藝流程中重復(fù)了一次器件晶圓背面研磨和濕法蝕刻，通過多步研磨和濕法蝕刻來對工藝進(jìn)行優(yōu)化，有效地減少晶圓減薄過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，減少破片幾率，增加成品率。
文檔編號(hào)H01L21/306GK103117218SQ201310011948
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者李平 申請人:陸偉