CN102086519B - 一种腐蚀溶液组合物、腐蚀方法及生成的硅晶片 - Google Patents
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Abstract
为了解决现有技术文件腐蚀后硅晶片腐蚀面上生成二氧化硅层，影响产品的质量的问题，本发明公开了一种腐蚀溶液组合物、腐蚀方法及生成的硅晶片，本发明公开的方法包括：对硅晶片待腐蚀面进行物理研磨，采用体积比例为1∶5∶5，浓度依次为48.5％-49.5％、69％-71％和99.3％-100％的氢氟酸、硝酸和醋酸组成的组合物对研磨面进行腐蚀生成腐蚀面，正是由于采用上述的组合物对研磨面进行腐蚀，进而避免腐蚀面上生成二氧化硅层，提高了硅晶片的质量。
Description
技术领域
本发明属于半导体器件生产技术领域，特别涉及一种腐蚀溶液组合物、腐蚀方法及生成的硅晶片。
背景技术
在现今的集成电路中，背面硅腐蚀工艺用在分立器件的背面工艺,具体的工艺流程如下，由于背面减薄是采用物理研磨的方法，减薄后背面的应力较大，翘曲严重，增加碎片的风险，在减薄后增加背面硅腐蚀工艺可以消除减薄后的应力，使晶片的平整度到达要求，大大地降低碎片的风险，提高产品的在线存活率。
目前业界在背面硅腐蚀过程中所用到腐蚀工艺，使得晶片在完成工艺后背面会经常出现发黑和染色的情况，即在硅腐蚀后晶片腐蚀面上生成二氧化硅层，影响产品的质量。
发明内容
为了解决现有技术腐蚀后硅晶片腐蚀面上生成二氧化硅层，影响产品的质量的问题，本发明实施例提供了一种腐蚀溶液组合物，由氢氟酸、硝酸和醋酸组成，其中，所述氢氟酸、硝酸和醋酸的浓度依次为48.5%、69%和99.3%、体积比依次为1:5:5。
同时本发明实施例还提供一种采用上述的组合物对硅晶片进行腐蚀的方法，包括：
对硅晶片待腐蚀面进行物理研磨；
采用所述组合物对研磨面进行腐蚀生成腐蚀面。
同时本发明实施例还提供一种采用前述方法生成的硅晶片，包括：硅晶片本体上包括腐蚀面，所述腐蚀面的高低台阶差不大于0.391微米，且所述腐蚀面上不含二氧化硅层。
由本发明提供的具体实施方案可以看出，正是由于采用氢氟酸、硝酸进行腐蚀，同时利用用弱酸的缓冲作用，使腐蚀速率保持稳定，进而避免腐蚀面上生成二氧化硅层，提高了硅晶片的质量。
附图说明
图1为本发明提供的方法流程图。
具体实施方式
为了解决现有技术中硅腐蚀后晶片腐蚀面上生成二氧化硅层，影响产品的质量的问题，本发明实施例提供了一种腐蚀溶液组合物，该组合物由氢氟酸、硝酸和醋酸组成。其中，氢氟酸的浓度为48.5%-49.5%，硝酸的浓度为69%-71％，醋酸的浓度为99.3%-100%。当然醋酸CH3COOH只是本实施例中的一个优选的方案，还可以采用其它的弱酸如碳酸H2CO3、硼酸H3BO3以及弱酸性的有机酸。本实施例中的一个优选的方案氢氟酸、硝酸和醋酸的体积比例为1：5：5，对硅晶体的待腐蚀面进行腐蚀，具体的反应过程如下：
Si+4HNO3→SiO2+2H2O+4NO2
2NO2+H2O→HNO2+HNO3
SiO2+6HF→H2SiF6+2H2O
经过大量的实验表明，只有通过上述的比例和浓度的组合物对硅晶体的待腐蚀面进行腐蚀后，由于配比合理，反应体系稳定，具有很好的腐蚀速率的均匀性，使得生产出的硅晶片的腐蚀面的高低台阶差不大于0.391微米，且彻底解决了工艺完成后背面发黑和染色的情况，即腐蚀面上不含二氧化硅层，大大提高了良品率。
当然氢氟酸、硝酸和醋酸的体积比例为1∶5∶5，只是本发明给出的一个优选的实施例，例如，氢氟酸、硝酸和醋酸的体积比例还可以为1∶8∶5，经过大量的实验表明，在该比例的情况下，反应体系稳定，具有很好的腐蚀速率的均匀性，使得生产出的硅晶片的腐蚀面的高低台阶差不大于0.391微米，但工艺完成后，不能控制每次腐蚀面上不含二氧化硅层。
下面对采用前述的组合物对硅晶片进行腐蚀的方法进行说明，硅晶片包括A面和A面的背面B面，方法流程如图1所示，包括：
步骤101：将硅晶片的A面进行贴膜处理。
步骤102：对硅晶片待腐蚀面B面进行物理研磨生成研磨面。
步骤103：采用体积比例为1∶5∶5，浓度依次为48.5%-49.5%、69%-71%和99.3%-100%的氢氟酸、硝酸和醋酸组成的组合物对研磨后的B面进行腐蚀生成腐蚀面。
步骤104：对A面进行去膜处理。
其中步骤101将将硅晶片的A面进行贴膜处理是为了后续对B面进行腐蚀时减少对A面的影响。
其中步骤104对A面进行去膜处理是为了避免A面上的贴膜影响后续的工艺处理。
其中步骤103中，氢氟酸、硝酸和醋酸的浓度可以依次为48.5%、69%和99.3%，或者依次为49.5%、71%和100%，或者依次为48%、70%和99.8%，或者依次为48.5%、69%和100%，或者依次为49.5%、69%和100%。
通过物理研磨后，减薄后背面的应力较大，翘曲严重，碎片的风险较大，采用本实施例中的背面硅腐蚀工艺进行化学研磨后，可以消除减薄后的应力，使晶片的平整度到达要求，大大地降低碎片的风险，提高产品的在线存活率。具体而言，本方法对硅晶体的待腐蚀面B面进行腐蚀后，可以使得生产出的硅晶片的B面的高低台阶差不大于0.391微米，使晶片的平整度较高，且可控制工艺完成后背面发黑和染色的情况，即B面上不含二氧化硅层。这样避免因二氧化硅层造成绝缘影响硅晶体的质量。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种腐蚀溶液组合物，其特征在于，由氢氟酸、硝酸和醋酸组成，其中，所述氢氟酸、硝酸和醋酸的浓度依次为48.5%、69%和99.3%、体积比依次为1：5：5。
2.一种采用如权利要求1所述的组合物对硅晶片进行腐蚀的方法，其特征在于，包括：
对硅晶片待腐蚀面进行物理研磨；
采用所述组合物对研磨面进行腐蚀生成腐蚀面。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对硅晶片待腐蚀面进行物理研磨步骤前还包括：
对硅晶片一面进行贴膜处理，待腐蚀面为贴膜面的背面。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，采用所述组合物对研磨面进行腐蚀后还包括：
对贴膜面进行去膜处理。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述组合物中所述氢氟酸、硝酸和醋酸的体积比例为1：5：5。
6.一种采用如权利要求5所述方法生成的硅晶片，其特征在于，硅晶片本体上包括腐蚀面，所述腐蚀面上不含二氧化硅层。
7.如权利要求6所述的硅晶片，其特征在于，所述腐蚀面的高低台阶差不大于0.391微米。
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