一種改善減薄片背面表觀質(zhì)量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于半導(dǎo)體制造過程中的減薄片背面清洗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是目前世界上發(fā)展最快、最具影響力的產(chǎn)業(yè)之一，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，半導(dǎo)體芯片在半導(dǎo)體領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在開關(guān)電源、變頻器、家用電器、智能卡、個(gè)人數(shù)字助理、航空航天等電子設(shè)備中應(yīng)用更為廣泛。以VDM0S、IGBT為代表的超薄型功率型器件發(fā)揮著日益重要的作用。
[0003]超薄芯片在制造過程中，對(duì)晶圓進(jìn)行后段處理的工藝通常如下:
[0004]正面貼膜-背面減薄-背面腐蝕硅-背面離子注入-去膜-背面注入后退火-背面清洗-背面金屬化，其中背面離子注入、背面注入后退火步驟根據(jù)具體產(chǎn)品不同為可選步驟。
[0005]其中，背面減薄、背面腐蝕硅、背面清洗工藝的處理效果會(huì)直接影響后續(xù)背面金屬化的質(zhì)量?，F(xiàn)有技術(shù)中，為保證產(chǎn)品表觀質(zhì)量，通常在背面減薄時(shí)采用高目數(shù)磨輪(如1200目，1500目，2000目等)方法來保證后續(xù)表觀質(zhì)量，然而，采用高目數(shù)磨輪減薄后的晶圓，其表面粗糙度會(huì)大大降低，從而引起工作電壓VF值增大；若要保證工作電壓VF值，采用低目數(shù)磨輪對(duì)晶圓減薄后，經(jīng)減薄后晶圓背面硅粉殘留通常比較嚴(yán)重，若對(duì)殘留在晶圓背面的殘留硅粉處理不干凈，在后續(xù)背面金屬化工藝中常常會(huì)影響晶圓表觀質(zhì)量，嚴(yán)重的會(huì)引起背面金屬層翹曲、卷曲變形、剝落，從而影響產(chǎn)品的良率及半導(dǎo)體器件的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是本發(fā)明提供了一種改善減薄片背面表觀質(zhì)量的清洗方法，用以改善經(jīng)低目數(shù)磨輪(通常為300目，600目)減薄后晶圓后續(xù)工藝時(shí)出現(xiàn)的經(jīng)常出現(xiàn)的印記、污跡等表觀質(zhì)量差及背面金屬容易剝落的問題。
[0007]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種改善減薄片表觀質(zhì)量的方法，包括正面貼膜、背面減薄、背面腐蝕硅、去膜、背面清洗、背面金屬化的步驟，分別在背面腐蝕硅工藝中及背面金屬化前的二氧化硅去除工藝中采用腐蝕液對(duì)減薄片進(jìn)行腐蝕；
[0008]所述背面腐蝕硅工藝中腐蝕液的各組分按體積比為:
[0009]氫氟酸:硝酸:冰乙酸=1:7:7
[0010]所述背面金屬化前二氧化硅去除工藝中腐蝕液的各組分按體積比為:
[0011]BOE:C2H602=1:1.5，其中 BOE 為 NH4:HF 體積比為:40:1。
[0012]上述的改善減薄片表觀質(zhì)量的方法，具體步驟為:(1)對(duì)晶圓正面進(jìn)行貼膜，以對(duì)晶圓正面進(jìn)行保護(hù)，要求所使用膜具有一定抗酸腐蝕性；
[0013](2)采用低目數(shù)磨輪對(duì)經(jīng)過步驟(I)處理的晶圓進(jìn)行減薄，得到所需厚度的薄片；
[0014](3)將經(jīng)過步驟(2)處理的晶圓放入所述腐蝕液中進(jìn)行腐蝕處理；
[0015](4)將經(jīng)過步驟(3)處理的薄片進(jìn)行沖水清洗及甩干處理；
[0016](5)將經(jīng)過方步驟(4)處理的薄片進(jìn)行背面離子注入、去膜、背面注入后退火處理；
[0017](6)將經(jīng)過步驟(5)處理的薄片再次置入所述腐蝕液中進(jìn)行腐蝕、清洗及甩干處理；
[0018](7)將經(jīng)過步驟(6)處理的薄片進(jìn)行背面金屬化處理。
[0019]上述的改善減薄片表觀質(zhì)量的方法，所述步驟(3)和步驟(6)操作時(shí)腐蝕液溫度為23V?30°C時(shí)，優(yōu)選25?28°C或28?30攝氏度。，腐蝕時(shí)間為30秒?1500秒。
[0020]上述的改善減薄片表觀質(zhì)量的方法，所述步驟(4)和步驟(6)清洗后，以去離子水沖洗，最后在具有去離子水及氮?dú)獾乃Ω蓹C(jī)中進(jìn)行甩干處理。
[0021]本發(fā)明具有積極的效果:(1)經(jīng)本發(fā)明方法處理的晶圓，在后續(xù)完成背面金屬化工藝后，其背面金屬層不會(huì)出現(xiàn)卷曲、翹曲等現(xiàn)象，也不會(huì)出現(xiàn)由于背面金屬層剝落而引起的半導(dǎo)體器件可靠性失效現(xiàn)象。同時(shí)，其表觀狀況明顯優(yōu)于其他清洗方式處理的晶圓。
【附圖說明】
[0022]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中
[0023]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的方法與現(xiàn)有技術(shù)中其它類似處理方法腐蝕薄片背面硅后效果對(duì)比圖，其中l(wèi)_a為本發(fā)明實(shí)施例1的方法腐蝕薄片背面硅后效果圖，Ι-b為其它類似類似處理方法腐蝕薄片背面硅后效果圖。
[0024]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的方法與現(xiàn)有技術(shù)中其它類似處理方法腐蝕薄片背面二氧化硅后效果對(duì)比圖，其中2-a為本發(fā)明實(shí)施例1的方法腐蝕薄片背面二氧化硅后效果圖；2_b為其它類似處理方法腐蝕薄片背面二氧化硅后效果圖。
[0025]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1方法與現(xiàn)有技術(shù)中其它類似處理方法經(jīng)背面金屬化后SEM效果對(duì)比圖。其中3-a為本發(fā)明實(shí)施例1方法經(jīng)背面金屬化后SEM效果圖，3-b為其它類似處理方法經(jīng)背面金屬化后SEM效果圖。
[0026]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1方法與現(xiàn)有技術(shù)中其它類似處理方法經(jīng)背面金屬化后SEM效果對(duì)比圖。其中4-a為本發(fā)明實(shí)施例1方法經(jīng)背面金屬化后效果圖，4-b為其它類似處理方法經(jīng)背面金屬化后效果。
【具體實(shí)施方式】
[0027](實(shí)施例1)
[0028]見圖1、2、3
[0029]按如下步驟操作:
[0030]1.對(duì)晶圓正面進(jìn)行貼膜，以對(duì)晶圓正面進(jìn)行保護(hù)，要求所使用膜具有一定抗酸腐蝕性；
[0031]2.采用300目磨輪和600目磨輪對(duì)經(jīng)過步驟I處理的晶圓進(jìn)行減薄，得到所需厚度的薄片(通常為160um?350um)；
[0032]3.將經(jīng)過步驟2處理的晶圓放入按照氫氟酸(HF):硝酸(HN03):冰乙酸(CH3C00H)=1:7:7體積比配比的混合溶液中，在溶液溫度為25°C?28°C時(shí)，腐蝕30秒；
[0033]4.將經(jīng)過步驟3處理的薄片在去離子水中進(jìn)行沖水，沖水完成后在具有去離子水和氮?dú)猸h(huán)境的甩干機(jī)進(jìn)行甩干處理；
[0034]5.將經(jīng)過步驟4處理的薄片進(jìn)行背面離子注入；
[0035]6.將經(jīng)過步驟5處理后的薄片進(jìn)行去膜處理；
[0036]7.將經(jīng)過步驟6處理的薄片進(jìn)行背面注入后退火處理；
[0037]8.將經(jīng)過步驟7處理的晶圓再次放入按照
[0038]B0E(40:1):C2H602=1:1.5體積比配比的混合溶液中，在溶液溫度為25°C，腐蝕30秒；
[0039]9.將經(jīng)過步驟8處理的薄片在去離子水中進(jìn)行沖水，沖水完成后在具有去離子水和氮?dú)猸h(huán)境的甩干機(jī)進(jìn)行甩干處理；
[0040]10.將經(jīng)過步驟9處理的薄片進(jìn)行背面金