CN104465360A - 晶圆及其刻蚀方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种晶圆及其刻蚀方法，包括：提供晶圆；采用切割机切割所述晶圆的待开沟区域，以在所述待开沟区域形成具有一定深度的沟槽；对所述沟槽进行化学刻蚀，以使所述沟槽的深度等于预设深度。与现有的化学刻蚀方法相比，本发明提供的晶圆刻蚀方法，大大减少了化学反应的时间，不仅提高了生产效率，而且使得晶圆各个区域的沟槽深宽度的差异随之缩小，沟槽的均匀性和外观良率得到了很大的提高；并且，由于化学刻蚀的反应时间相对减少，因此，使得刻蚀溶液的耗用量也随之减少，既经济又环保。

Description

晶圆及其刻蚀方法
技术领域
本发明涉及半导体晶圆制造领域，更具体地说，涉及一种晶圆及其刻蚀方法。
背景技术
为了满足半导体晶圆的晶粒分割需求，一般的半导体生产制造工艺都会先将晶圆的正面或反面刻蚀开沟，然后再用切割机沿着沟线切割，从而最终得到晶粒。由此可知，刻蚀开沟是晶圆产品的重要制造步骤之一。
目前，现有的晶圆开沟方法包括干法刻蚀和化学刻蚀，但是，由于干法刻蚀的设备较为昂贵，生产成本较高，因此，人们大多采用化学刻蚀来对晶圆进行开沟。现有的化学刻蚀方法先用光刻胶将晶圆需要的表面保护起来，再将晶圆放到混合酸的刻蚀槽中腐蚀。但是，由于化学反应易受溶液有效成分浓度的影响，并且随着溶液的消耗，溶液的反应速率很不稳定，因此，易导致刻蚀时间长、刻蚀的沟槽的深度、宽度和均匀性不理想等，从而降低生产效率和产品的品质。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种晶圆及其刻蚀方法，以解决现有的化学刻蚀方法生产效率低和产品质量差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种晶圆刻蚀方法，包括：
提供晶圆；
采用切割机切割所述晶圆的待开沟区域，以在所述待开沟区域形成具有一定深度的沟槽；
对所述沟槽进行化学刻蚀，以使所述沟槽的深度等于预设深度。
优选的，采用切割机切割所述晶圆的待开沟区域之前，还包括：
在所述晶圆表面形成具有镂空区域的掩膜，所述掩膜的镂空区域与所述晶圆的待开沟区域一一对应。
优选的，所述掩膜为光刻胶层。
优选的，在所述晶圆表面形成具有镂空区域的掩膜的过程包括：
在所述晶圆的表面涂覆光刻胶；
对所述光刻胶进行曝光显影，以在所述光刻胶上形成镂空区域，所述掩膜的镂空区域与所述晶圆的待开沟区域一一对应。
优选的，对所述沟槽进行化学刻蚀的过程包括：
将所述晶圆放置在混合酸中，以对所述晶圆的沟槽进行化学刻蚀。
优选的，对所述沟槽进行化学刻蚀之后还包括：
对所述沟槽进行检验，判断所述沟槽的深度是否等于预设深度，如果是，则清除所述晶圆表面的掩膜。
优选的，对所述沟槽进行化学刻蚀的时间为5min～10min。
优选的，采用切割机在所述待开沟区域形成的沟槽的切割深度等于预设深度的1/3～2/3。
优选的，所述切割机为激光切割机。
一种晶圆，所述晶圆是采用上述任一项所述的方法形成的。
与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：
本发明所提供的晶圆及其刻蚀方法，先采用切割机切割晶圆，在晶圆的待开沟区域形成具有一定深度的沟槽，然后再对晶圆进行化学刻蚀，使沟槽的深度等于预设深度。与现有的化学刻蚀方法相比，本发明提供的晶圆刻蚀方法，大大减少了化学反应的时间，不仅提高了生产效率，而且使得晶圆各个区域的沟槽深宽度的差异随之缩小，沟槽的均匀性和外观良率得到了很大的提高；并且，由于化学刻蚀的反应时间相对减少，因此，使得刻蚀溶液的耗用量也随之减少，既经济又环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的一个实施例提供的晶圆刻蚀方法的流程图；
图2为本发明的另一个实施例提供的晶圆的结构示意图。
具体实施方式
正如背景技术所述，现有的化学刻蚀方法先用光刻胶将晶圆需要的表面保护起来，再将晶圆放到混合酸的刻蚀槽中腐蚀。但是，由于化学反应易受溶液有效成分浓度的影响，并且随着溶液的消耗，溶液的反应速率很不稳定，因此，易导致刻蚀时间长、刻蚀的沟槽的深度、宽度和均匀性不理想等，从而降低了生产效率和产品的品质。
基于此，本发明提供了一种晶圆刻蚀方法，以克服现有技术存在的上述问题，包括：
提供晶圆；
采用切割机切割所述晶圆的待开沟区域，以在所述待开沟区域形成具有一定深度的沟槽；
对所述沟槽进行化学刻蚀，以使所述沟槽的深度等于预设深度。
本发明还提供了一种晶圆，所述晶圆的沟槽是通过切割机和化学刻蚀形成的。
本发明所提供的晶圆及其刻蚀方法，先采用切割机切割晶圆，在晶圆的待开沟区域形成具有一定深度的沟槽，然后再对晶圆进行化学刻蚀，使沟槽的深度等于预设深度。与现有的化学刻蚀方法相比，本发明提供的刻蚀方法，大大减少了化学反应的时间，不仅提高了生产效率，而且使得晶圆各个区域的沟槽深宽度的差异随之缩小，沟槽的均匀性和外观良率得到了很大的提高；并且，由于化学刻蚀的反应时间相对减少，因此，使得刻蚀溶液的耗用量也随之减少，既经济又环保。
以上是本发明的核心思想，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
下面通过几个实施例详细描述。
本发明的一个实施例提供了一种晶圆刻蚀方法，该方法的流程图如图1所示，包括：
S101：提供晶圆；
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅芯片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。晶圆是生产集成电路所用的载体，一般意义的晶圆多指单晶硅圆片。
S102：在所述晶圆表面形成具有镂空区域的掩膜；
其中，所述掩膜的镂空区域与所述晶圆的待开沟区域一一对应。
本实施例中的掩膜为光刻胶层，在所述晶圆表面形成具有镂空区域的掩膜的过程包括：在所述晶圆的表面涂覆光刻胶；在光刻胶层上覆盖掩膜，然后对所述光刻胶进行曝光显影，以在所述光刻胶上形成镂空区域，所述掩膜的镂空区域与所述晶圆的待开沟区域一一对应，优选的，镂空区域的形状为一条线，即刻蚀线。
S103：采用切割机切割所述晶圆的待开沟区域，以在所述待开沟区域形成具有一定深度的沟槽；
本实施例中的切割机优选为激光切割机。将晶圆放置在激光切割机的载物台上，根据相应的尺寸大小对线，然后用高能量的激光束切割晶圆。
优选的，采用切割机在所述待开沟区域形成的沟槽的切割深度等于预设深度的1/3～2/3。其中，沟槽的切割深度可通过切割机的功率来调整。
S104：对所述沟槽进行化学刻蚀，以使所述沟槽的深度等于预设深度。
晶圆切割完成后，将晶圆取出并转送至刻蚀工站，将晶圆放置在混合酸中，进以对所述晶圆的沟槽行化学刻蚀，其中，对所述沟槽进行化学刻蚀的时间优选为5min～10min。
对所述沟槽进行化学刻蚀之后，还需对所述沟槽进行检验，判断所述沟槽的深度是否等于预设深度，如果是，则清除所述晶圆表面的掩膜，如果否，则将晶圆放置在混合酸中，继续进行刻蚀，直到沟槽的深度等于预设深度。
本实施例中，采用化学刻蚀不仅能使沟槽的深度等于预设深度，还能钝化切割后的晶圆表面的玻璃粉，保护晶圆中的PN结结构。
本实施例提供的晶圆刻蚀方法，先采用切割机切割晶圆，在晶圆的待开沟区域形成具有一定深度的沟槽，然后再对晶圆进行化学刻蚀，使沟槽的深度等于预设深度。与现有的化学刻蚀方法相比，本发明提供的刻蚀方法，大大减少了化学反应的时间，不仅提高了生产效率，而且使得晶圆各个区域的沟槽深宽度的差异随之缩小，沟槽的均匀性和外观良率得到了很大的提高；并且，由于化学刻蚀的反应时间相对减少，使得刻蚀溶液的耗用量也随之减少，因此，既经济又环保。
本发明的另一个实施例提供了一种晶圆，如图2所示，该晶圆为具有PN结的硅晶片，包括沟槽201和沟槽四周的台面202，其中，该晶圆的沟槽是通过切割机和化学刻蚀形成的。本实施例提供的晶圆，沟槽深宽度的差异较小，沟槽的均匀性和外观良率较高，从而使得晶圆产品的质量较高。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种晶圆刻蚀方法，其特征在于，包括：
提供晶圆；
采用切割机切割所述晶圆的待开沟区域，以在所述待开沟区域形成具有一定深度的沟槽；
对所述沟槽进行化学刻蚀，以使所述沟槽的深度等于预设深度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用切割机切割所述晶圆的待开沟区域之前，还包括：
在所述晶圆表面形成具有镂空区域的掩膜，所述掩膜的镂空区域与所述晶圆的待开沟区域一一对应。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述掩膜为光刻胶层。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述晶圆表面形成具有镂空区域的掩膜的过程包括：
在所述晶圆的表面涂覆光刻胶；
对所述光刻胶进行曝光显影，以在所述光刻胶上形成镂空区域，所述掩膜的镂空区域与所述晶圆的待开沟区域一一对应。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述沟槽进行化学刻蚀的过程包括：
将所述晶圆放置在混合酸中，以对所述晶圆的沟槽进行化学刻蚀。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对所述沟槽进行化学刻蚀之后还包括：
对所述沟槽进行检验，判断所述沟槽的深度是否等于预设深度，如果是，则清除所述晶圆表面的掩膜。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对所述沟槽进行化学刻蚀的时间为5min～10min。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，采用切割机在所述待开沟区域形成的沟槽的切割深度等于预设深度的1/3～2/3。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述切割机为激光切割机。
10.一种晶圆，其特征在于，所述晶圆是采用如权利要求1-9中任意一项所述的方法形成的。
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