CN109494146B - 一种半导体器件正面金属保护的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种半导体器件正面金属保护的方法，包括在对半导体器件进行背面金属工艺之前对半导体器件的正面金属粘附UV膜，在背面金属工艺之后使用UV灯照射UV膜，然后将半导体器件放置在载台上，并揭除UV膜。其中，UV膜为UV白膜，使用UV灯照射UV膜时的光照强度为400～700mJ/㎝2，揭除UV膜时的温度为40～70℃，揭除UV膜时的揭膜角度为5～30°，UV膜的厚度为80～150um，UV膜的粘附层胶厚度为20～40um。本发明的半导体器件正面金属保护的方法，可以对半导体器件的正面金属图形进行保护，并且保护结束后去膜时揭膜困难发生率低，揭膜后胶残留率低，设备损耗低、表观颜色异常少。

Description

一种半导体器件正面金属保护的方法
技术领域
本发明涉及半导体器件制作工艺技术领域，尤其是涉及一种半导体器件正面金属保护的方法。
背景技术
半导体器件在进行背面金属工艺如研磨时，由于晶圆正面与背面会有物理的接触，所以需要对已完成正面金属工艺的晶圆的正面进行保护，以防破坏正面金属图形。
目前常见的半导体器件背面金属工艺之前，通常采用普通膜对正面金属进行保护，经过背面减薄和背面清洗工艺后，去除保护膜，在去除这层保护膜时，常使用手动揭膜或揭膜机自动揭膜。但是，现有的揭膜方法常会出现揭膜困难，导致碎片、揭膜残胶以及一些表观颜色异常，使得到的半导体器件性能差或原材料损耗严重。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种半导体器件正面金属保护的方法，可以降低揭膜困难发生率、降低设备损耗、减少揭膜胶留率及表观颜色异常，提高半导体器件性能。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种半导体器件正面金属保护的方法，包括在对半导体器件进行背面金属工艺之前对半导体器件的正面金属粘附UV膜，在背面金属工艺之后使用UV灯照射UV膜，然后将半导体器件放置在载台上，并揭除UV膜。
技术方案中，优选的，UV膜为UV白膜。
技术方案中，优选的，使用UV灯照射UV膜时的光照强度为400～700mJ/㎝2。
技术方案中，优选的，揭除UV膜时的温度为40～70℃。
技术方案中，优选的，揭除UV膜时的揭膜角度为5～30°。
技术方案中，优选的，UV膜的厚度为80～150um。
技术方案中，优选的，UV膜的粘附层胶厚度为20～40um。
技术方案中，优选的，UV膜的粘附性为5～13N/mm。
技术方案中，优选的，UV膜光照后的粘附性为0.3～1.5N/25mm。
技术方案中，优选的，使用UV灯照射UV膜时的光照时间为15～25s。
本发明的半导体器件正面金属保护的方法，可以对进行背面金属工艺时半导体器件的正面金属图形进行保护，并且保护结束后去膜时揭膜困难发生率低，揭膜后胶残留率低，设备损耗低、表观颜色异常少，背面减薄工艺中的破片、以及背面清洗工艺中的正面进酸现象大幅度减少，揭膜过程中晶圆被掀起的概率低，获得的半导体器件性能好。
具体实施方式
半导体器件在进行背面金属工艺之前，需要对已完成正面金属工艺的晶圆的正面进行保护，以防破坏正面金属图形。
现有技术中，常在背面金属工艺之前，采用普通膜对正面金属进行保护，经过背面减薄和背面清洗工艺后，通过简单的工艺方法，手动或机器自动去除保护膜，但是，在去除这层保护膜时，常会出现揭膜困难，导致碎片、揭膜残胶以及一些表观颜色异常，使得到的半导体器件性能差或原材料损耗严重。
为了解决现有技术的半导体器件正面金属保护方法中，保护结束时揭膜困难和胶残留率高的问题，本发明提供一种半导体器件正面金属保护的方法，包括在对半导体器件进行背面金属工艺之前对该半导体器件的正面金属粘附UV膜，并且在背面金属工艺之后使用UV灯照射UV膜，然后将半导体器件放置在载台上，并揭除UV膜。
优选的，UV膜为UV白膜。(UV白膜为UV膜中的一种，UV白膜即为其专业名称，本领域技术人员清楚UV白膜指的是何种膜)
UV白膜与其他普通膜相比，其延展性更好，更易粘附半导体器件，粘附上UV白膜后对半导体器件的保护效果更好，不易破碎，并且揭除膜层的时候比较易于揭除。
技术方案中，优选的，在对UV膜进行UV灯照射时的光照强度为400～700mJ/㎝2。光照时间为15～25s。使用紫外灯照射，主要作用是使UV膜的胶固化，失去粘附性，光强太弱，固化效果不好，揭膜时粘附性太高，而光强太强会损伤UV膜本身，经实验考察发现使用此范围光照强度的紫外灯照射，可获得较好的固化效果且不损伤UV膜。
技术方案中，优选的，在揭除UV膜时，将晶圆放置在温度为40～70℃的载台上，然后进行揭膜，载台加热可以使UV膜粘附层固化的更好，和半导体晶圆能更好的完全分离，减少揭膜困难的现象。
技术方案中，优选的，揭除UV膜时的揭膜角度(揭膜时UV膜与硅片之间的角度)为5～30°，揭膜角度小，揭膜时胶带附加于片子本身垂直向上的力小，会降低揭膜掀片，因此，此揭膜角度可以有效的降低揭膜工艺中晶圆被掀起的概率。
技术方案中，优选的，选择厚度为80～150um的UV膜，UV膜的粘附层厚度为20～40um，粘附性为5～13N/mm，经UV光照后的粘附性为0.3～1.5N/25mm,可以大幅度减少背面减薄工艺中的破片、以及背面清洗工艺中的正面进酸现象。
下面结合实例对本发明的具体实施方式做进一步描述：
实施例一
使用本发明的正面金属保护工艺，对10000片晶圆在进行背面金属工艺前和后，进行保护正面金属和揭膜，工艺步骤如下：
1.在晶圆完成正面金属化后，对晶圆的正面金属粘附常用的UV白膜，保护正面金属，UV白膜的厚度为80um，粘附层厚度为30um，粘附性为13N/mm；
2.对晶圆的背面进行背面减薄、背面清洗等背面金属工艺；
3.使用UV灯对晶圆表面的UV白膜进行照射，UV灯的功率为1KW，光照强度为400mJ/㎝2，照射时间为20s，照射后UV白膜的粘附性下降至0.6N/25mm，然后将晶圆放置在载台上，载台加热至70℃，进行揭膜，揭膜角度为20°。
使用该正面金属保护工艺，揭膜后，经统计有0.1％左右的晶圆会产生胶残留，与现有技术相比，揭膜后的胶残留性明显降低，该正面金属保护工艺效果更好，得到的半导体器件性能更高。
实施例二
使用本发明的正面金属保护工艺，对10000片晶圆在进行背面金属工艺前和后，进行保护正面金属和揭膜，工艺步骤如下：
1.在晶圆完成正面金属化后，对晶圆的正面金属粘附常用的UV白膜，保护正面金属，UV白膜的厚度为110um，粘附层厚度为20um，粘附性为7N/mm；
2.对晶圆的背面进行背面减薄、背面清洗等背面金属工艺；
3.使用UV灯对晶圆表面的UV白膜进行照射，UV灯的功率为1.5KW，光照强度为700mJ/㎝2，照射时间为25s，照射后UV白膜的粘附性下降至0.3N/25mm，然后将晶圆放置在载台上，载台加热至50℃，进行揭膜，揭膜角度为15°。
使用该正面金属保护工艺，揭膜后，经统计有0.03％左右的晶圆存在揭膜困难的现象，与现有技术相比，正面金属保护后的揭膜的困难程度大幅度下降，该正面金属保护工艺效果更好，得到的半导体器件性能更高。
实施例三
使用本发明的正面金属保护工艺，对10000片晶圆在进行背面金属工艺前和后，进行保护正面金属和揭膜，工艺步骤如下：
1.在晶圆完成正面金属化后，对晶圆的正面金属粘附常用的UV白膜，保护正面金属，UV白膜的厚度为150um，粘附层厚度为40um，粘附性为5N/mm；
2.对晶圆的背面进行背面减薄、背面清洗等背面金属工艺；
3.使用UV灯对晶圆表面的UV白膜进行照射，UV灯的功率为2KW，光照强度为550mJ/㎝2，照射时间为15s，照射后UV白膜的粘附性下降至0.8N/25mm，然后将晶圆放置在载台上，载台加热至40℃，进行揭膜，揭膜角度为5°。
使用该正面金属保护工艺，揭膜后，经统计有0.05％左右的晶圆会产生胶残留，与现有技术相比，揭膜后的胶残留性明显降低，该正面金属保护工艺效果更好，得到的半导体器件性能更高。
实施例四
使用本发明的正面金属保护工艺，对10000片晶圆在进行背面金属工艺前和后，进行保护正面金属和揭膜，工艺步骤如下：
1.在晶圆完成正面金属化后，对晶圆的正面金属粘附常用的UV白膜，保护正面金属，UV白膜的厚度为130um，粘附层厚度为25um，粘附性为9N/mm；
2.对晶圆的背面进行背面减薄、背面清洗等背面金属工艺；
3.使用UV灯对晶圆表面的UV白膜进行照射，UV灯的功率为2KW，光照强度为500mJ/㎝2，照射时间为15s，照射后UV白膜的粘附性下降至0.8N/25mm，然后将晶圆放置在载台上，载台加热至45℃，进行揭膜，揭膜角度为10°。
使用该正面金属保护工艺，揭膜后，经统计有0.02％左右的晶圆存在揭膜困难的现象，与现有技术相比，正面金属保护后的揭膜的困难程度大幅度下降，该正面金属保护工艺效果更好，得到的半导体器件性能更高。
以上对本发明的几个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.一种半导体器件正面金属保护的方法，其特征在于：包括在对半导体器件进行背面金属工艺之前对所述半导体器件的正面金属粘附UV膜，在所述背面金属工艺之后使用UV灯照射所述UV膜，然后将所述半导体器件放置在载台上，并揭除所述UV膜，揭除所述UV膜时所述载台的温度为40～70℃，揭除所述UV膜时的揭膜角度为5～30°，所述UV膜的厚度为80～150um，所述UV膜的粘附层胶厚度为20～40um，使用UV灯照射所述UV膜时的光照强度为400～700mJ/cm2，使用所述UV灯照射所述UV膜时的光照时间为15～25s。
2.根据权利要求1所述的正面金属保护的方法，其特征在于：所述UV膜为UV白膜。
3.根据权利要求1或2所述的正面金属保护的方法，其特征在于：所述UV膜的粘附性为5～13N/mm。
4.根据权利要求1或2所述的正面金属保护的方法，其特征在于：所述UV膜光照后的黏附性为0.3～1.5N/25mm。
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