CN108183067A - 一种半导体晶圆的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种半导体晶圆的处理方法，包括步骤：S101.在半导体晶圆的正面贴附UV膜；S102.对S101处理后的半导体晶圆的边缘进行修膜检验；S103.对S102处理后的半导体晶圆进行背面减薄；S104.对背面减薄后的半导体晶圆采用腐蚀液进行背面腐蚀；S105.用UV灯照射S104处理后的半导体晶圆，除去半导体晶圆正面贴附的UV膜；S106.对S105处理后的半导体晶圆背面蒸发金属化后检验。其有效克服了减薄后应力及损伤层的修复去除甚微或不彻底的问题，保证背面金属层与半导体晶圆之间的结合力，杜绝金属层掉落、翘曲现象的发生，保证产品的质量。

Description

一种半导体晶圆的处理方法
技术领域
本发明涉及半导体领域，特别是，涉及一种半导体晶圆的处理方法。
背景技术
现有技术中，半导体晶圆减薄后的腐蚀时间一般在1分钟左右，减薄后的应力及损伤层的修复去除甚微或不彻底，影响后期背面金属的粘附性，容易出现金属掉落、翘曲等现象，影响产品的质量。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种半导体晶圆的处理方法，其有效克服了减薄后应力及损伤层的修复去除甚微或不彻底的问题，保证背面金属层与半导体晶圆之间的结合力，杜绝金属层掉落、翘曲现象的发生，保证产品的质量。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种半导体晶圆的处理方法，包括步骤：
S101.在半导体晶圆的正面贴附UV膜；
S102.对S101处理后的半导体晶圆的边缘进行修膜检验；
S103.对S102处理后的半导体晶圆进行背面减薄；
S104.对背面减薄后的半导体晶圆采用腐蚀液进行背面腐蚀，腐蚀时间为15～20min，腐蚀温度为21～23℃，半导体晶圆的背面腐蚀量为5～8um；
S105.用UV灯照射S104处理后的半导体晶圆，除去半导体晶圆正面贴附的UV膜；
S106.对S105处理后的半导体晶圆背面蒸发金属化后检验。
进一步的，所述步骤S101中，所采用的UV膜为耐酸、耐高温的UV膜。
进一步的，所述步骤S102具体为：对S101处理后的半导体晶圆的边缘进行检查，确保半导体晶圆的正面全部被UV膜覆盖，并确保半导体晶圆的边缘与UV膜紧密贴合。
进一步的，所述步骤S103中具体为：S102处理后的半导体晶圆在减薄砂轮作用下进行背面减薄。
进一步的，所述步骤S104中，所述腐蚀液由体积百分比为80％～90％硫酸、5％～15％硝酸和1.5％～5％氢氟酸配制而成，其中，所述硫酸的浓度为95％～98％，所述硝酸的浓度为65％～68％，所述氢氟酸的浓度为46％～52％。
进一步的，所述腐蚀液配制完成后，需循环冷却1.5～2.5h，温度控制在21～23℃使用。
进一步的，所述步骤S104具体为：将背面减薄后的半导体晶圆放入腐蚀设备内，浸入腐蚀液中进行循环腐蚀，腐蚀时间为15～20min，腐蚀温度为21～23℃，半导体晶圆的背面腐蚀量为5～8um。
进一步的，所述步骤S104和S105之间还包括：将背面腐蚀后的半导体晶圆快速转移至半导体用快排清洗槽内，用40～60℃的纯水进行快速冲水处理，快速冲水6～10次后转移至另一半导体用快排清洗槽内，用常温纯水自动计时冲水15～30min，冲水结束后进行甩干。
进一步的，所述步骤S105具体为：用UV灯照射半导体晶圆正面的UV膜，除去UV膜后，将半导体晶圆放入氮气柜中。
进一步的，所述步骤S106中，对半导体晶圆背面蒸发金属化之前，用浓度为1％～5％的氢氟酸对半导体晶圆的背面进行处理，将处理后的半导体晶圆冲水、甩干。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明对背面腐蚀进行改良后，有效克服了减薄后应力及损伤层的修复去除甚微或不彻底的问题，保证背面金属层与半导体晶圆之间的结合力，杜绝金属层掉落、翘曲现象的发生，保证产品的质量。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
本发明下述实施例中所用的原材料除另有说明外均为市售工业用品，均可通过商业渠道购得。
本发明提供一种半导体晶圆的处理方法，包括步骤：
S101.在半导体晶圆的正面贴附UV膜；
S102.对S101处理后的半导体晶圆的边缘进行修膜检验；
S103.对S102处理后的半导体晶圆进行背面减薄；
S104.对背面减薄后的半导体晶圆采用腐蚀液进行背面腐蚀；
S105.用UV灯照射S104处理后的半导体晶圆，除去半导体晶圆正面贴附的UV膜；
S106.对S105处理后的半导体晶圆背面蒸发金属化后检验。
进一步的，所述步骤S101中，所采用的UV膜为耐酸、耐高温的UV膜。所述步骤S102具体为：对S101处理后的半导体晶圆的边缘进行检查，确保半导体晶圆的正面全部被UV膜覆盖，并确保半导体晶圆的边缘与UV膜紧密贴合。所述步骤S103中具体为：S102处理后的半导体晶圆在减薄砂轮作用下进行背面减薄。所述步骤S104中，所述腐蚀液由体积百分比为80％～90％硫酸、5％～15％硝酸和1.5％～5％氢氟酸配制而成，其中，所述硫酸的浓度为95％～98％，所述硝酸的浓度为65％～68％，所述氢氟酸的浓度为46％～52％。所述腐蚀液配制完成后，需循环冷却1.5～2.5h，温度控制在21～23℃使用。所述步骤S104具体为：将背面减薄后的半导体晶圆放入腐蚀设备内，浸入腐蚀液中进行循环腐蚀，腐蚀时间为15～20min，腐蚀温度为21～23℃，半导体晶圆的背面腐蚀量为5～8um。所述步骤S104和S105之间还包括：将背面腐蚀后的半导体晶圆快速转移至半导体用快排清洗槽内，用40～60℃的纯水进行快速冲水处理，快速冲水6～10次后转移至另一半导体用快排清洗槽内，用常温纯水自动计时冲水15～30min，冲水结束后进行甩干。所述步骤S105具体为：用UV灯照射半导体晶圆正面的UV膜，除去UV膜后，将半导体晶圆放入氮气柜中。所述步骤S106中，对半导体晶圆背面蒸发金属化之前，用浓度为1％～5％的氢氟酸对半导体晶圆的背面进行处理，将处理后的半导体晶圆冲水、甩干。
实施例1
制备半导体晶圆Y-1
步骤1、在半导体晶圆的正面贴附UV膜，UV膜为耐酸、耐高温的UV膜；
步骤2、对贴附UV膜后的半导体晶圆的边缘进行检查，确保半导体晶圆的正面全部被UV膜覆盖，并确保半导体晶圆的边缘与UV膜紧密贴合；
步骤3、在减薄砂轮作用下对半导体晶圆进行背面减薄；
步骤4、将背面减薄后的半导体晶圆放入腐蚀设备内，浸入腐蚀液中进行循环腐蚀，腐蚀时间为15min，腐蚀温度为23℃，半导体晶圆的背面腐蚀量为5um；其中，腐蚀液由体积百分比为80％硫酸、15％硝酸和5％氢氟酸配制而成，其中，硫酸的浓度为95％，硝酸的浓度为65％，氢氟酸的浓度为52％；腐蚀液配制完成后，需循环冷却1.5h，温度控制在21～23℃使用；
步骤5、将背面腐蚀后的半导体晶圆快速转移至半导体用快排清洗槽内，用40的纯水进行快速冲水处理，快速冲水10次后转移至另一半导体用快排清洗槽内，用常温纯水自动计时冲水15min，冲水结束后进行甩干；
步骤6、用UV灯照射半导体晶圆正面的UV膜，除去UV膜后，将半导体晶圆放入氮气柜中；
步骤7、用浓度为1％的氢氟酸对半导体晶圆的背面进行处理后，将半导体晶圆进行冲水、甩干，放入蒸发设备进行金属化后检验，即得半导体晶圆Y-1。
实施例2
制备半导体晶圆Y-2
步骤1、在半导体晶圆的正面贴附UV膜，UV膜为耐酸、耐高温的UV膜；
步骤2、对贴附UV膜后的半导体晶圆的边缘进行检查，确保半导体晶圆的正面全部被UV膜覆盖，并确保半导体晶圆的边缘与UV膜紧密贴合；
步骤3、在减薄砂轮作用下对半导体晶圆进行背面减薄；
步骤4、将背面减薄后的半导体晶圆放入腐蚀设备内，浸入腐蚀液中进行循环腐蚀，腐蚀时间为18min，腐蚀温度为22℃，半导体晶圆的背面腐蚀量为6um；其中，腐蚀液由体积百分比为82％硫酸、15％硝酸和3％氢氟酸配制而成，其中，硫酸的浓度为98％，硝酸的浓度为67％，氢氟酸的浓度为49％；腐蚀液配制完成后，需循环冷却2h，温度控制在21～23℃使用；
步骤5、将背面腐蚀后的半导体晶圆快速转移至半导体用快排清洗槽内，用50℃的纯水进行快速冲水处理，快速冲水8次后转移至另一半导体用快排清洗槽内，用常温纯水自动计时冲水25min，冲水结束后进行甩干；
步骤6、用UV灯照射半导体晶圆正面的UV膜，除去UV膜后，将半导体晶圆放入氮气柜中；
步骤7、用浓度为3％的氢氟酸对半导体晶圆的背面进行处理后，将半导体晶圆进行冲水、甩干，放入蒸发设备进行金属化后检验，即得半导体晶圆Y-2。
实施例3
制备半导体晶圆Y-3
步骤1、在半导体晶圆的正面贴附UV膜，UV膜为耐酸、耐高温的UV膜；
步骤2、对贴附UV膜后的半导体晶圆的边缘进行检查，确保半导体晶圆的正面全部被UV膜覆盖，并确保半导体晶圆的边缘与UV膜紧密贴合；
步骤3、在减薄砂轮作用下对半导体晶圆进行背面减薄；
步骤4、将背面减薄后的半导体晶圆放入腐蚀设备内，浸入腐蚀液中进行循环腐蚀，腐蚀时间为20min，腐蚀温度为21℃，半导体晶圆的背面腐蚀量为8um；其中，腐蚀液由体积百分比为90％硫酸、8.5％硝酸和1.5％氢氟酸配制而成，其中，硫酸的浓度为98％，硝酸的浓度为65％，氢氟酸的浓度为46％；腐蚀液配制完成后，需循环冷却2.5h，温度控制在21～23℃使用；
步骤5、将背面腐蚀后的半导体晶圆快速转移至半导体用快排清洗槽内，用60℃的纯水进行快速冲水处理，快速冲水6次后转移至另一半导体用快排清洗槽内，用常温纯水自动计时冲水30min，冲水结束后进行甩干；
步骤6、用UV灯照射半导体晶圆正面的UV膜，除去UV膜后，将半导体晶圆放入氮气柜中；
步骤7、用浓度为5％的氢氟酸对半导体晶圆的背面进行处理后，将半导体晶圆进行冲水、甩干，放入蒸发设备进行金属化后检验，即得半导体晶圆Y-3。
采用实施例1-3的制备工艺批量生产半导体晶圆Y-1～Y-3并进行检测，未发现半导体晶圆背面金属层出现掉落、翘曲等现象，背面金属层与半导体晶圆结合度好，产品合格率高。
本发明对背面腐蚀进行改良后，有效克服了减薄后应力及损伤层的修复去除甚微或不彻底的问题，保证背面金属层与半导体晶圆之间的结合力，杜绝金属层掉落、翘曲现象的发生，保证产品的质量。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种半导体晶圆的处理方法，包括步骤：
S101.在半导体晶圆的正面贴附UV膜；
S102.对S101处理后的半导体晶圆的边缘进行修膜检验；
S103.对S102处理后的半导体晶圆进行背面减薄；
S104.对背面减薄后的半导体晶圆采用腐蚀液进行背面腐蚀，腐蚀时间为15～20min，腐蚀温度为21～23℃，半导体晶圆的背面腐蚀量为5～8um；
S105.用UV灯照射S104处理后的半导体晶圆，除去半导体晶圆正面贴附的UV膜；
S106.对S105处理后的半导体晶圆背面蒸发金属化后检验。
2.如权利要求1所述的半导体晶圆的处理方法，其特征在于，所述步骤S101中，所采用的UV膜为耐酸、耐高温的UV膜。
3.如权利要求1所述的半导体晶圆的处理方法，其特征在于，所述步骤S102具体为：对S101处理后的半导体晶圆的边缘进行检查，确保半导体晶圆的正面全部被UV膜覆盖，并确保半导体晶圆的边缘与UV膜紧密贴合。
4.如权利要求1所述的半导体晶圆的处理方法，其特征在于，所述步骤S103中具体为：S102处理后的半导体晶圆在减薄砂轮作用下进行背面减薄。
5.如权利要求1所述的半导体晶圆的处理方法，其特征在于，所述步骤S104中，所述腐蚀液由体积百分比为80％～90％硫酸、5％～15％硝酸和1.5％～5％氢氟酸配制而成，其中，所述硫酸的浓度为95％～98％，所述硝酸的浓度为65％～68％，所述氢氟酸的浓度为46％～52％。
6.如权利要求5所述的半导体晶圆的处理方法，其特征在于，所述腐蚀液配制完成后，需循环冷却1.5～2.5h，温度控制在21～23℃使用。
7.如权利要求5所述的半导体晶圆的处理方法，其特征在于，所述步骤S104具体为：将背面减薄后的半导体晶圆放入腐蚀设备内，浸入腐蚀液中进行循环腐蚀，腐蚀时间为15～20min，腐蚀温度为21～23℃，半导体晶圆的背面腐蚀量为5～8um。
8.如权利要求1-7任一项所述的半导体晶圆的处理方法，其特征在于，所述步骤S104和S105之间还包括：将背面腐蚀后的半导体晶圆快速转移至半导体用快排清洗槽内，用40～60℃的纯水进行快速冲水处理，快速冲水6～10次后转移至另一半导体用快排清洗槽内，用常温纯水自动计时冲水15～30min，冲水结束后进行甩干。
9.如权利要求8所述的半导体晶圆的处理方法，其特征在于，所述步骤S105具体为：用UV灯照射半导体晶圆正面的UV膜，除去UV膜后，将半导体晶圆放入氮气柜中。
10.如权利要求9所述的半导体晶圆的处理方法，其特征在于，所述步骤S106中，对半导体晶圆背面蒸发金属化之前，用浓度为1％～5％的氢氟酸对半导体晶圆的背面进行处理，将处理后的半导体晶圆冲水、甩干。
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