CN105826161A

CN105826161A - 晶圆减薄方法

Info

Publication number: CN105826161A
Application number: CN201510006165.4A
Authority: CN
Inventors: 夏春伟; 游宽结; 侯元琨; 陈怡骏
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp; Semiconductor Manufacturing International Corp
Priority date: 2015-01-07
Filing date: 2015-01-07
Publication date: 2016-08-03

Abstract

本发明的晶圆减薄方法，包括：提供一玻璃晶圆；在所述玻璃晶圆上沉积一层光阻，刻蚀所述玻璃晶圆边缘区域上的所述光阻；刻蚀所述玻璃晶圆的边缘区域，所述玻璃晶圆的表面形成一中心圆盘；将所述玻璃晶圆的中心圆盘键合在一载具晶圆上；以及背面减薄所述玻璃晶圆。本发明中，采用干法刻蚀的方法先对所述玻璃晶圆的边缘区域进行刻蚀，使得边缘区域的弧度刻蚀掉一部分，形成边界较为整齐的所述中心圆盘的结构，之后将所述中心圆盘与所述载具晶圆进行键合，再对所述玻璃晶圆的背面进行减薄，使得在减薄的过程中，所述玻璃晶圆的边缘区域不会出现裂纹。本发明的晶圆减薄方法可以提高产品的良率，提高生产效率。

Description

晶圆减薄方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种改善晶圆边缘区域断裂的晶圆减薄方法。

背景技术

在集成电路制造的后段工艺中，由于减薄的晶圆可以有利于封装、有效传输光线等，所以，晶圆减薄工艺成为半导体制造领域中的一道必不可少的的工序。

通常的晶圆减薄的方法，先将玻璃晶圆(Cap晶圆)和载具晶圆(Carrier晶圆)进行键合，由于需要键合的玻璃晶圆和载具晶圆内部均包括各种不同的功能结构，使得玻璃晶圆和载具晶圆的边缘区域均形成有弧度，因此，参考图1所示，在将玻璃晶圆和载具晶圆进行键合之后，玻璃晶圆和载具晶圆的连接处，边缘区域会存在缝隙，如图1中的a区域所示，在之后对玻璃晶圆进行减薄的工程中，边缘区域的缝隙使得玻璃晶圆的边缘区域由于缺乏支撑而很容易发生断裂，从而，影响玻璃晶圆的功能，使得生产工艺的良品率也随之下降。

在申请公开的发明专利“一种晶圆减薄的方法”(公开号为CN103413772A)中，通过在键合的晶圆的边缘区域的缝隙中施加填充物，可以对晶圆边缘起到保护、支撑的作用，使得在对晶圆进行背面减薄时，晶圆边缘不会受力断裂。但是，该专利采用的注射装置等方式填充该填充物的方法，工艺上较难控制，而且背面减薄之后的晶圆在去除填充物之后，晶圆的边缘区域依然存在容易断裂的情形。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种改善晶圆边缘断裂的晶圆减薄方法，通过干法刻蚀晶圆边缘，可以避免在晶圆键合以及晶圆减薄的过程中，晶圆边缘不会发生断裂。

为解决上述技术问题，本发明提供一种晶圆减薄方法，包括：

提供一玻璃晶圆；

在所述玻璃晶圆上沉积一层光阻，刻蚀所述玻璃晶圆边缘区域上的所述光阻；

刻蚀所述玻璃晶圆的边缘区域，所述玻璃晶圆的表面形成一中心圆盘；

将所述玻璃晶圆的中心圆盘键合在一载具晶圆上；以及

背面减薄所述玻璃晶圆。

可选的，所述玻璃晶圆的厚度为600μm-650μm。

可选的，所述载具晶圆的厚度为700μm-750μm。

可选的，所述光阻的厚度为30μm-40μm。

可选的，采用电子束刻蚀所述玻璃晶圆边缘区域上的所述光阻。

可选的，电子束刻蚀距离所述玻璃晶圆边界的3mm-3.5mm区域的所述光阻。

可选的，采用干法刻蚀所述玻璃晶圆的边缘区域。

可选的，形成的所述中心圆盘的高度为200μm-300μm。

可选的，背面减薄所述玻璃晶圆至预定厚度。

可选的，减薄所述玻璃晶圆背面至150μm-200μm的预定厚度

与现有技术相比，本发明晶圆减薄方法具有以下优点：

本发明提供的晶圆减薄方法，包括：提供一玻璃晶圆；在所述玻璃晶圆上沉积一层光阻，刻蚀所述玻璃晶圆边缘区域上的所述光阻；刻蚀所述玻璃晶圆的边缘区域，所述玻璃晶圆的表面形成一中心圆盘；将所述玻璃晶圆的中心圆盘键合在一载具晶圆上；以及背面减薄所述玻璃晶圆。本发明中，采用干法刻蚀的方法先对所述玻璃晶圆的边缘区域进行刻蚀，使得边缘区域的弧度刻蚀掉一部分，形成边界较为整齐的所述中心圆盘的结构，之后将所述中心圆盘与所述载具晶圆进行键合，再对所述玻璃晶圆的背面进行减薄，使得在减薄的过程中，所述玻璃晶圆的边缘区域不会出现裂纹。本发明的晶圆减薄方法可以提高产品的良率，提高生产效率。

附图说明

图1为现有技术中玻璃晶圆和载具晶圆封装的结构图；

图2为本发明的晶圆减薄方法的流程图；

图3a-图3e为本发明晶圆减薄方法各步骤对应的结构剖面图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的晶圆减薄方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想在于，提供一种晶圆减薄方法，包括：提供一玻璃晶圆；在所述玻璃晶圆上沉积一层光阻，刻蚀所述玻璃晶圆边缘区域上的所述光阻；刻蚀所述玻璃晶圆的边缘区域，所述玻璃晶圆的表面形成一中心圆盘；将所述玻璃晶圆的中心圆盘键合在一载具晶圆上；以及背面减薄所述玻璃晶圆。本发明中，采用干法刻蚀的方法先对所述玻璃晶圆的边缘区域进行刻蚀，使得边缘区域的弧度刻蚀掉一部分，形成边界较为整齐的所述中心圆盘的结构，之后将所述中心圆盘与所述载具晶圆进行键合，再对所述玻璃晶圆的背面进行减薄，使得在减薄的过程中，所述玻璃晶圆的边缘区域不会出现裂纹。本发明的晶圆减薄方法可以提高产品的良率，提高生产效率。

具体的，结合上述核心思想，本发明提供的晶圆减薄方法的流程图参考图2所示，以下结合图3a-图3e进行具体说明。

首先，执行步骤S1，参考图3a所示，提供玻璃晶圆10，在本实施例中，所述玻璃晶圆的厚度为600μm-650μm。所述玻璃晶圆10内部均具有功能结构，同时，由于功能结构的影响，使得所述玻璃晶圆10具有一定的弧度，如图3a中A所示，使得在减薄所述玻璃晶圆10时，其边缘区域容易断裂。

之后，执行步骤S2，在所述玻璃晶圆10上沉积一层光阻20，所述光阻20的厚度为30μm-40μm。参考图3b所示，刻蚀所述玻璃晶圆10边缘区域的所述光阻20，形成光阻20’，较佳的，采用电子束刻蚀工艺刻蚀所述光阻20，刻蚀距离所述玻璃晶圆的边界3mm-3.5mm的边缘区域上的所述光阻20。

接着，执行步骤S3，参考图3c所示，刻蚀所述玻璃晶圆10的边缘区域，去除所述玻璃晶圆10的边缘区域，形成玻璃晶圆10’。在本实施例中，采用干法刻蚀工艺刻蚀所述玻璃晶圆10，可以理解的是，由于干法刻蚀是各向同性的，所述玻璃晶圆10’中会形成一边界整齐的中心圆盘，在本实施例中，根据需要，优选形成的所述中心圆盘的厚度为200μm-300μm，。由于所述中心圆盘的边界整齐，在进行后续的晶圆键合和晶圆减薄的过程中，不容易发生晶圆边缘断裂的情形。

之后，执行步骤S4，参考图3d所示，将所述玻璃晶圆10’中的中心圆盘的正面键合在一载具晶圆30上，所述载具晶圆30的厚度为700μm-750μm。同样的，所述载具晶圆30内部由于包括功能单元使得其边缘区域也均有一定的弧度。在本实施例中，需要将所述玻璃晶圆10’与所述载具晶圆30用于实现不同的功能，因此，需要将晶圆键合以实现不同晶圆功能结构的连接。

最后，执行步骤S5，参考图3e所示，对所述玻璃晶圆10’的背面进行减薄形成玻璃晶圆10”。根据工艺需要，背面减薄所述玻璃晶圆10’至预定厚度，背面减薄所述玻璃晶圆10’，使得所述玻璃晶圆10”的厚度至150μm-200μm。在减薄过程中，由于晶圆边缘经过刻蚀，边界整齐，而且不至于边缘区域缺乏支撑使得边缘区域形成断裂。

在本发明中，所述玻璃晶圆与所述载具晶圆可以具有相同的内部结构也可以具有不同的内部结构，只要是可以将两晶圆进行键合和背面减薄亦在本发明的思想保护范围之内。

综上所述，本发明提供的晶圆减薄方法，包括：提供一玻璃晶圆；在所述玻璃晶圆上沉积一层光阻，刻蚀所述玻璃晶圆边缘区域上的所述光阻；刻蚀所述玻璃晶圆的边缘区域，所述玻璃晶圆的表面形成一中心圆盘；将所述玻璃晶圆的中心圆盘键合在一载具晶圆上；以及背面减薄所述玻璃晶圆。本发明中，采用干法刻蚀的方法先对所述玻璃晶圆的边缘区域进行刻蚀，使得边缘区域的弧度刻蚀掉一部分，形成边界较为整齐的所述中心圆盘的结构，之后将所述中心圆盘与所述载具晶圆进行键合，再对所述玻璃晶圆的背面进行减薄，使得在减薄的过程中，所述玻璃晶圆的边缘区域不会出现裂纹。本发明的晶圆减薄方法可以提高产品的良率，提高生产效率。

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

1.一种晶圆减薄方法，其特征在于，包括：

提供一玻璃晶圆；

将所述玻璃晶圆的中心圆盘键合在一载具晶圆上；以及

背面减薄所述玻璃晶圆。

2.如权利要求1所述的晶圆减薄方法，其特征在于，所述玻璃晶圆的厚度为600μm-650μm。

3.如权利要求2所述的晶圆减薄方法，其特征在于，所述载具晶圆的厚度为700μm-750μm。

4.如权利要求1所述的晶圆减薄方法，其特征在于，所述光阻的厚度为30μm-40μm。

5.如权利要求4所述的晶圆减薄方法，其特征在于，采用电子束刻蚀所述玻璃晶圆边缘区域上的所述光阻。

6.如权利要求5所述的晶圆减薄方法，其特征在于，电子束刻蚀距离所述玻璃晶圆边界的3mm-3.5mm区域的所述光阻。

7.如权利要求1所述的晶圆减薄方法，其特征在于，采用干法刻蚀所述玻璃晶圆的边缘区域。

8.如权利要求7所述的晶圆减薄方法，其特征在于，形成的所述中心圆盘的高度为200μm-300μm。

9.如权利要求1所述的晶圆减薄方法，其特征在于，背面减薄所述玻璃晶圆至预定厚度。

10.如权利要求1所述的晶圆减薄方法，其特征在于，减薄所述玻璃晶圆背面至150μm-200μm的预定厚度。