CN102097288A - 一种背面金属工艺的返工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背面金属工艺的返工方法，该方法包括：使用湿法刻蚀去除待返工的晶片背面的金属层；将去除金属层的晶片的背面进行减薄处理；在减薄处理后的晶片背面重新蒸镀上所需的金属层。本发明实施例不仅能够去除晶片背面异常的金属层，还能够保证经返工减薄处理后的晶片背面形貌和质量，与正常背金工艺进行减薄处理后的晶片背面形貌和质量一致，避免晶片背面因应力出现金属层剥落的问题，经过上述流程，实现了对已发生背面金属层异常的产品进行返工，保证了最终产品的良率和可靠性。

Description

一种背面金属工艺的返工方法

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺，尤其涉及一种背面金属工艺的返工方法。

背景技术

目前，金属-氧化物-半导体(Metal Oxide Semiconductor，MOS)场效应晶体管，简称MOS管以及其他使用超薄芯片的器件在半导体领域中得到了广泛的应用，尤其是在智能卡、射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)器件、新型的移动电话、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)和其他小型、轻便且功能强大的电子设备中的应用更为广泛。

在功率MOS管以及其他的器件的制造流程中，通常都需要将晶片进行减薄处理后进行背面金属化，其主要目的是降低接触电阻。但金属层与硅衬底之间会因应力而导致金属的剥落。因此，为了解决金属剥落的问题，一般都是在晶片背面镀上不同的金属层以减小应力，常用的背面金属层包括钛(Ti)、镍(Ni)、银(Ag)等。背面金属工艺(简称背金工艺)具体包括贴膜、背面减薄、去膜、背面清洗、金属蒸发和芯片测试几个步骤。

晶片背面的金属大多使用蒸发台进行蒸镀，现有技术中，背金工艺完成之后整个芯片的制造过程基本完成，如果由于各种原因金属在蒸镀的过程中出现异常，该工艺的异常可能最终导致整个产品的报废，造成很大的损失。如何对背金工艺异常的晶片进行返工处理，使得返工后的晶片能够保证良率和可靠性，是业内的一个难题。

发明内容

本发明实施例提供了一种背面金属工艺的返工方法，用以解决对背面金属工艺异常的晶片进行返工处理，保证返工后的晶片的良率和可靠性的问题。

本发明实施例提供的一种背面金属工艺的返工方法，包括：

使用湿法刻蚀去除待返工的晶片背面的金属层；

将去除金属层的晶片的背面进行减薄处理；

在减薄处理后的晶片背面重新蒸镀上所需的金属层。

进一步地，使用湿法刻蚀去除晶片背面的金属层，包括：

将待返工的晶片放入对应的设定配比的硝酸、醋酸和去离子水的混合溶液中浸泡，去除晶片背面的金属银层和金属镍层；

冲洗已去除银层和镍层的晶片，并甩干；

将甩干的晶片放入氢氟酸溶液进行浸泡，去除晶片背面的金属钛层。

进一步地，所述混合溶液中硝酸、醋酸的体积比在1∶1～1∶3范围内。

进一步地，所述晶片在所述混合溶液中浸泡时间为30～120秒。

进一步地，所述晶片在25～30℃温度下在所述混合溶液中浸泡。

进一步地，所述氢氟酸溶液中氢氟酸与水的体积比在1∶10～1∶50范围内。

进一步地，在去除晶片背面金属层之后，对晶片进行减薄处理之前，还包括：

采用溢流式快排清洗槽对去除背面金属层的晶片进行冲洗，将附着在晶片上的氢氟酸清洗干净；

使用甩干机对清洗完的晶片甩干。

进一步地，所述将晶片的背面进行减薄处理，包括：

使用减薄机对晶片背面进行研磨，减薄厚度为20～30um。

进一步地，在去除待返工的晶片背面的金属层之前，还包括：

在待返工的晶片的正面贴上耐腐蚀的蓝膜；

在将去除金属层的晶片的背面进行减薄处理之后，还包括：将贴在晶片正面的蓝膜去除。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的背面金属工艺的返工方法，使用湿法刻蚀去除待返工的晶片背面的金属层，将去除金属层的晶片背面进行减薄处理，然后在减薄后的晶片背面重新蒸镀上所需的金属层。本发明实施例不仅能够去除晶片背面异常的金属层，还能够保证经返工减薄处理后的晶片背面形貌和质量，与正常背金工艺进行减薄处理的晶片背面形貌和质量一致，避免晶片背面因应力出现金属层剥落的问题，经过上述流程，实现了对已发生背面金属层异常的产品进行返工，保证了最终产品的良率和可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的背面金属工艺的返工方法的流程图。

具体实施方式

本发明实施例提供的背面金属工艺返工的方法，将异常的晶片的背面金属通过湿法刻蚀去除，将去除背面金属的晶片背面重新进行减薄处理，然后在减薄处理后的晶片背面蒸镀所需的金属层，经过上述流程，实现对已发生背面金属层异常的产品进行返工，并达到正常产品的要求。

下面结合附图，对本发明提供的背面金属工艺的返工方法的一种具体实施方式进行详细的说明。

在本发明实施例中，特别地，以比较常见的背面金属层依次为钛(Ti)、镍(Ni)和银(Ag)的晶片的返工流程为例进行说明。但本发明实施例提供的背面金属工艺的返工方法并不限于此种背面金属层结构的晶片的返工。

本发明实施例提供的背面金属工艺的返工方法，如图1所示，包括下述步骤：

S101、在晶片的正面贴上耐腐蚀的蓝膜。

在晶片的正面表面贴上一层耐酸的蓝膜。通过专用的贴膜机对晶圆的正面表面进行贴膜，例如可以通过TAKATORI公司的NEL-SYSTEM D-304型号的贴膜机执行在晶片正面贴耐酸蓝膜的操作。

对晶片的正面贴上耐腐蚀的蓝膜的目的是为了在后续处理中保护晶片的正面表面的半导体器件不会被酸腐蚀。

本步骤是及后续对应的步骤S107是本发明实施例提供的背面金属工艺返工方法的可选步骤，其目的都是为了达到保护晶圆正面器件在返工过程中不受损伤的较佳技术效果。

S102、将经过步骤S101处理后的晶片放入到设定配比的硝酸(HNO₃)、醋酸(HAC)和去离子水的混合溶液中浸泡，去除晶片背面的金属银层和金属镍层。

在本步骤S102中，上述硝酸、醋酸和去离子水的混合溶液在配制时，较佳地，使用硝酸、醋酸的体积比为1∶1～1∶3的配比，去离子水的量可以根据情况调整，较佳地，在本发明实施例中，硝酸、醋酸和等离子水的比例为1∶1∶10，或者1∶3∶5。

在25～30℃温度下将晶片放入上述配比的硝酸、醋酸和去离子水的混酸溶液中浸泡，能够得到较佳的去除金属层的效果。

晶片在上述硝酸、醋酸和去离子水的混酸溶液的浸泡时间一般为30～120秒。

S103、将去除背面金属银层和金属镍层的晶片用水冲洗，并用甩干机甩干。

本步骤S103的目的是为了去除晶片在浸泡时残留在表面的酸，以备下个步骤去除晶片背面的金属钛层。

S104、将经过步骤S103的晶片放入特定配比的氢氟酸溶液中浸泡，去除晶片背面的金属钛层。

在本步骤S104中，氢氟酸溶液在配制时，较佳地，使用氢氟酸与水1∶10～1∶50的体积比进行配制。

为了获得较佳地剥离金属钛层的效果，可以在25～30℃温度下将经过步骤S103的晶片放入上述氢氟酸的溶液中浸泡，浸泡时间为30～120秒。

为了在晶片在减薄处理之前，去除晶片表面附着的氢氟酸溶液，较佳地还包括下述步骤S105。

S105、使用溢流式快排清洗槽对经过步骤S104处理的晶片进行冲洗，将附着在晶片表面的氢氟酸溶液洗净，使用甩干机对清洗完的晶片甩干。

S106、将去除背面金属层的晶片的背面进行减薄处理。

使用研磨轮对经过步骤S105处理的晶片的背面进行研磨，较佳的减薄厚度为20～30um。

本步骤S106对晶片背面重新减薄20～30um，能够保证返工后的晶片的背面的形貌和质量与正常背金工艺进行减薄处理的晶片背面的形貌与质量一致，避免出现金属层与硅衬底之间因应力而导致金属层脱落的问题，为后续在返工的晶片上重新蒸镀金属层做好准备。

S107、去除步骤S101中贴在晶片正面的耐腐蚀性蓝膜。

通过专用的去膜机对晶圆的正面表面进行贴膜，例如可以通过TAKATORI公司的NEL-SYSTEM H-304N型号的贴膜机完成在晶片正面贴耐酸蓝膜的操作。

去除晶片正面的耐腐蚀性蓝膜，保证后续工艺步骤的正常进行。

S108、在减薄处理后的晶片背面重新蒸镀上所需的金属层。

本步骤S108与现有背面金属工艺中的处理方法相同，在此不再赘述。

本发明实施例提供的背面金属工艺的返工方法，是以背面金属层为钛(Ti)、镍(Ni)和银(Ag)的晶片的返工流程为例进行说明的，其他结构的背面金属层的晶片的返工流程大致与上述步骤S101～S108类似，不同的可能根据背面金属层所采用的金属不同，相应地采用不同种类的酸进行湿法刻蚀去除金属层，例如背面金属层为钛(Ti)、镍(Ni)金(Au)，背面金属金层可以采用王水去除。

本发明实施例提供的背面金属工艺的返工方法，使用湿法刻蚀去除待返工的晶片背面的金属层，将去除金属层的晶片背面进行减薄处理，然后在减薄处理后的晶片背面重新蒸镀上所需的金属层。本发明实施例不仅能够去除晶片背面异常的金属层，还能够保证经返工减薄处理后的晶片背面形貌和质量，与正常背金工艺进行减薄处理的晶片背面形貌和质量一致，避免晶片背面因应力出现金属层剥落的问题，经过上述流程，实现了对已发生背面金属层异常的产品进行返工，保证了最终产品的良率和可靠性。

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 (9)

1.一种背面金属工艺的返工方法，其特征在于，包括：

使用湿法刻蚀去除待返工的晶片背面的金属层；

将去除金属层的晶片的背面进行减薄处理；

在减薄处理后的晶片背面重新蒸镀上所需的金属层。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使用湿法刻蚀去除晶片背面的金属层，包括：

将待返工的晶片放入对应的设定配比的硝酸、醋酸和去离子水的混合溶液中浸泡，去除晶片背面的金属银层和金属镍层；

冲洗已去除银层和镍层的晶片，并甩干；

将甩干的晶片放入氢氟酸溶液进行浸泡，去除晶片背面的金属钛层。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述混合溶液中硝酸、醋酸的体积比在1∶1～1∶3的范围内。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述晶片在所述混合溶液中浸泡时间为30～120秒。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述晶片在25～30℃温度下在所述混合溶液中浸泡。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述氢氟酸溶液中氢氟酸与水的体积比在1∶10～1∶50范围内。

7.如权利要求2-6任一项所述的方法，其特征在于，在去除晶片背面金属层之后，对晶片进行减薄处理之前，还包括：

采用溢流式快排清洗槽对去除背面金属层的晶片进行冲洗，将附着在晶片上的氢氟酸清洗干净；

使用甩干机对清洗完的晶片甩干。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将晶片的背面进行减薄处理，包括：

使用减薄机对晶片背面进行研磨，减薄厚度为20～30um。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在去除待返工的晶片背面的金属层之前，还包括：

在待返工的晶片的正面贴上耐腐蚀的蓝膜；

在将去除金属层的晶片的背面进行减薄处理之后，还包括：将贴在晶片正面的蓝膜去除。