CN105215840B - 一种硅通孔的减薄方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硅通孔的减薄方法，包含：第1步，将带有钨填充的硅通孔的晶圆正面贴上一层保护膜；第2步，调整减薄机台的精磨轴的磨轮目数；第3步，设定精磨轴的压力阶段，包含如压力稳定阶段、压力收集阶段、压力变化阶段，或者其他的划分方法；第4步，对晶圆进行研磨减薄，并对精磨轴的压力进行实时监控，到达设定压力阶段时停止研磨；第5步，将晶圆正面保护膜去除，硅通孔减薄完成。

Description

一种硅通孔的减薄方法
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是指一种硅通孔的减薄方法。
背景技术
硅通孔技术是一种在芯片之间、晶圆之间制作垂直导通，实现芯片之间互连的技术。其优点在于能使芯片在Z轴方向上堆叠的密度更大、芯片之间的互连线更短、外形尺寸最小、高频特性优良等。在硅通孔的制作过程中重要的一步就是最后的减薄步骤。如何在减薄的过程中顺利的将金属露出表面，目前普遍的做法是采用正面贴玻璃的方式，将晶圆减薄至指定厚度，通过抛光机进行背面抛光直至金属露出来。此过程耗时较长，费用昂贵。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种硅通孔的减薄方法，实现工艺简单、成本低廉的要求。
为解决上述问题，本发明所述的硅通孔的减薄方法，包含：
第1步，将带有钨填充的硅通孔的晶圆正面贴上一层保护膜；
第2步，调整减薄机台的精磨轴的磨轮目数；
第3步，设定精磨轴的压力阶段；
第4步，对晶圆进行研磨减薄，并对精磨轴的压力进行实时监控，到达设定压力阶段时停止研磨；
第5步，将晶圆正面保护膜去除，硅通孔减薄完成。
进一步地，所述第1步中，硅通孔的深度为25～700μm，视工艺需求而定；所述保护膜为任何对晶圆正面能形成保护的膜层，其材质包含但不仅限于聚酰亚胺、玻璃、聚乙烯，其厚度为10～400μm。
进一步地，所述第2步中，将精磨轴的磨轮目数设定为100～2000。
进一步地，所述第3步中，精磨轴的压力阶段能设置成三个步骤，包含压力稳定步骤、压力收集步骤以及压力变化步骤。
进一步地，所述的压力阶段不仅限于设置成三个步骤，还能设置成一个、两个、四个及以上的步骤。
进一步地，所述第4步中，对精磨轴的压力进行实时监控，当达到15～70KPa时停止，具体停止时的压力视压力收集步骤而定，优选地是压力变化到压力收集步骤的1.5～7倍。
本发明所述的硅通孔的减薄方法，通过选择金刚石颗粒较大的磨轮并在减薄过程中通过检测主轴压力在适合的时候将减薄进程停止，此时通孔中的金属已经露出，工艺简单易于实施且成本较低。
附图说明
图1是晶圆减薄示意图，图中晶圆背面朝上。
图2是减薄过程中研磨轴压力与晶圆减薄程度的关系示意图。
图3～7是本发明一实施例的工艺步骤示意图。
图8是本发明方法流程图。
具体实施方式
晶圆减薄如图1所示(图中晶圆背面朝上放置)，减薄工艺使硅通孔露出以完成正面和背面的电极连接。在晶圆减薄研磨过程中，精磨轴的压力是一直处于变化中的，如图2所示，显示减薄过程中精磨主轴的压力和晶圆减薄程度(金属暴露程度)的关系，图中横坐标为减薄的程度，纵坐标为精磨轴的压力。从图中可以看出，在金属暴露(即通孔露出)出的那一刻，精磨轴的压力迅速增大，是因为金属比硅要更难研磨，需施以较大的压力。因此，本发明基于此工艺现象，通过监控主轴的压力反过来实现对厚度以及金属暴露程度的监控。
本发明所述的硅通孔的减薄方法，包含如下的步骤：
第1步，将带有钨填充的硅通孔的晶圆正面贴上一层保护膜。硅通孔的深度为25～700μm，视工艺需求而定，本实施例设定为深度为100μm的钨填充的硅通孔；所述保护膜为任何对晶圆正面能形成保护的膜层，其材质包含但不仅限于聚酰亚胺、玻璃、聚乙烯，其厚度为10～400μm，本实施例设定为165μm。图3所示的是一带有硅通孔的晶圆(正面保护膜图上未示出)。
第2步，调整减薄机台的精磨轴的磨轮目数。磨轮目数设定为较小的目数，一般为100～2000，使用金刚石颗粒较大的磨轮，本实施例选择精磨轴的磨轮目数为1200目。
第3步，设定精磨轴的压力阶段；精磨轴的压力阶段可以设置成三个步骤，包含压力稳定步骤、压力收集步骤以及压力变化步骤。但是压力阶段不仅限于设置成三个步骤，还能设置成一个、两个、四个或以上的步骤。本实施例设置为上述的三个步骤。
第4步，对晶圆进行研磨减薄，并对精磨轴的压力进行实时监控，到达设定压力阶段时停止研磨。对精磨轴的压力进行实时监控，当达到15～70KPa时停止，具体停止时的压力视压力收集步骤而定，比如本实施例设定为70KPa。一般优选地是压力变化到压力收集步骤的1.5～7倍，保证所有的硅通孔全部露出。本研磨步骤如图4～7所示，先对硅片整体背面减薄，如将硅片减薄至400微米厚度，这一阶段时压力稳定阶段；再继续精磨，监控精磨轴压力，进入压力收集阶段；当掩膜至如图5所示硅通孔露出，或者说，当监控到精磨轴压力突然变大时，预示着硅通孔开始露出，此时进入压力变化阶段，随着硅通孔露出的程度越大，精磨轴研磨压力也会逐渐增大，最终趋于平稳。
第5步，将晶圆正面保护膜去除，硅通孔减薄完成。
将减薄完成的晶圆置于显微镜下，可以观察到金属通孔已经完全露出。如图6所示。
在硅通孔完全露出后，可以进行后面的蒸镀金属形成背面电极的步骤，如图7所示。
以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限定本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种硅通孔的减薄方法，其特征在于：包含如下的步骤：
第1步，将带有钨填充的硅通孔的晶圆正面贴上一层保护膜；
第2步，调整减薄机台的精磨轴的磨轮目数；
第3步，设定精磨轴的压力阶段；
第4步，对晶圆进行研磨减薄，并对精磨轴的压力进行实时监控，到达设定压力阶段时停止研磨；
第5步，将晶圆正面保护膜去除，硅通孔减薄完成。
2.如权利要求1所述的硅通孔的减薄方法，其特征在于：所述第1步中，硅通孔的深度为25～700μm，视工艺需求而定；所述保护膜为任何对晶圆正面能形成保护的膜层，其材质包含聚酰亚胺、玻璃、聚乙烯，其厚度为10～400μm。
3.如权利要求1所述的硅通孔的减薄方法，其特征在于：所述第2步中，将精磨轴的磨轮目数设定为100～2000。
4.如权利要求1所述的硅通孔的减薄方法，其特征在于：所述第3步中，精磨轴的压力阶段能设置成三个步骤，包含压力稳定步骤、压力收集步骤以及压力变化步骤。
5.如权利要求4所述的硅通孔的减薄方法，其特征在于：所述的压力阶段不仅限于设置成三个步骤，还能设置成一个、两个、四个及以上的步骤。
6.如权利要求1或4所述的硅通孔的减薄方法，其特征在于：所述第4步中，对精磨轴的压力进行实时监控，当达到15～70KPa时停止，具体停止时的压力视压力收集步骤而定，或者是压力变化到压力收集步骤的1.5～7倍停止。
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CN107649957A (zh) * 2017-09-20 2018-02-02 安徽振兴光伏新能源有限公司 一种光伏电板的硅板边沿打磨装置及硅板的打磨工艺
CN109352430B (zh) * 2018-12-12 2020-12-04 中国电子科技集团公司第四十六研究所 一种减小锗磨削片弯曲度的加工方法
CN113001392A (zh) * 2021-01-08 2021-06-22 天津中环领先材料技术有限公司 一种大尺寸硅片研磨工艺

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101327572B (zh) * 2007-06-22 2012-01-25 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 晶圆背面减薄工艺
JP2009246240A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Tokyo Seimitsu Co Ltd 半導体ウェーハ裏面の研削方法及びそれに用いる半導体ウェーハ裏面研削装置
CN102054752A (zh) * 2009-11-03 2011-05-11 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 硅通孔制作方法
CN102760699B (zh) * 2011-04-27 2014-11-05 无锡华润安盛科技有限公司 将用于制备传感器芯片的晶圆切割成晶粒的方法
JP5820329B2 (ja) * 2012-04-24 2015-11-24 光洋機械工業株式会社 両頭平面研削法及び両頭平面研削盤

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