CN111446163A - 一种具有边缘阶梯式/缓坡式保护环的晶圆及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具有边缘阶梯式/缓坡式保护环的晶圆及其制作方法，具有边缘阶梯式保护环的晶圆包括晶圆本体，晶圆本体上设有研磨正面，晶圆本体四周设有阶梯保护环/斜坡保护环，制作方法：将晶圆正面贴上研磨贴膜，研磨晶圆背面，使用蚀刻设备，以蚀刻工艺，配置厚度自动测量，蚀刻液浓度和流量控制，阻挡剂由程序自动控制缩放保护边缘遮挡环/边缘配置惰性流体喷嘴稀释减少边缘刻蚀量，蚀刻晶圆背面，使保护环由外到内高度逐级降低。本发明具有保护环的超薄晶圆结构用于后续的离子植、黄光及双面同时金属沉积工艺，在生产能一次同时进行正面及背面的工艺,节省工艺时间，带保护环的超薄晶圆结构使边缘圆片损失的面积减少。

Description

一种具有边缘阶梯式/缓坡式保护环的晶圆及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种半导体领域，具体是一种具有边缘阶梯式/缓坡式保护环的晶圆及其制作方法。
背景技术
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆，在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之IC产品，晶圆的原始材料是硅，二氧化硅矿石经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，制成了高纯度的多晶硅，晶圓薄化後，尚需进行许多后制程，如何移动薄化至50～100微米的晶片，目前的一種方式是用机械研磨晶片，生成晶圆底部厚度50～200微米，留下边缘3～8mm的边框环的晶圆，然后以干/湿刻蚀方式处理背面以改善因为以机械研磨造成的应力及不良的粗造度，而后开始后续晶圆生产工序，这以机械研磨方式生成的圆结构,其晶圆底部和边框环形成几乎90度的结构，虽然可以进行符合目前薄晶圆后续的部分生产工序需求，但是有以下缺点：无法进行黄光工艺的光阻旋转涂布工序，因为其角度结构，涂布的光阻将因为边缘的阻挡溅回而失败，无法应用近接式的黄光工艺，因为近接式的黄光工艺，其掩膜版需极接近晶圆，但是被边框环阻挡，而无法以一般简易的方式进行工序，因而无法应用薄晶圆的双面同时金属沉积工艺，针对这种情况，现提出一种晶圆边缘阶梯保护边缘制作方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有边缘阶梯式/缓坡式保护环的晶圆及其制作方法，阶梯式/缓坡式保护环的超薄晶圆结构用于后续的离子植、黄光及双面同时金属沉积工艺，在生产能一次同时进行正面及背面的工艺,作业中减少传送步骤，节省工艺时间，阶梯式/缓坡式保护环的超薄晶圆结构使边缘圆片损失的面积减少，提高了晶圆的利用率，降低了原材料的浪费，改进后良率提高。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种具有边缘阶梯式/缓坡式保护环的晶圆制作方法，包括以下步骤：
步骤一：将晶圆正面贴上研磨贴膜；
步骤二：研磨晶圆背面，将至磨晶圆背面的厚度研磨至150～400微米，掀起移除研磨贴膜；
步骤三：使用蚀刻设备，以蚀刻工艺，配置厚度自动测量，蚀刻液浓度和流量控制，阻挡剂由程序自动控制缩放保护边缘遮挡环/边缘配置惰性流体喷嘴稀释减少边缘刻蚀量；
步骤四：蚀刻晶圆背面，生成有宽度3～10毫米的保护环；
步骤五：逐级蚀刻，使保护环由外到内高度逐级降低，保护环生成阶梯状/缓坡状，保护环内晶圆厚度20～100微米。
进一步地，所述保护环厚度100～400微米。
一种具有边缘阶梯式/缓坡式保护环的晶圆，包括晶圆本体，晶圆本体上设有研磨正面，晶圆本体四周设有阶梯保护环/斜坡保护环。
本发明的有益效果：
1、本发明阶梯式/缓坡式保护环的超薄晶圆结构用于后续的离子植、黄光及双面同时金属沉积工艺，在生产能一次同时进行正面及背面的工艺；
2、本发明作业中减少传送步骤，节省工艺时间，阶梯式/缓坡式保护环的超薄晶圆结构使边缘圆片损失的面积减少；
1、本发明提高了晶圆的利用率，降低了原材料的浪费，改进后良率提高。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明具有边缘阶梯式/缓坡式保护环的晶圆结构示意图；
图2是本发明具有边缘阶梯式保护环的晶圆结构示意图；
图3是本发明具有边缘缓坡式保护环的晶圆结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
一种具有边缘阶梯式/缓坡式保护环的晶圆，如图1、图2所示，包括晶圆本体1，晶圆本体1上设有研磨正面11，晶圆本体1四周设有阶梯保护环12/斜坡保护环13。
一种具有边缘阶梯式/缓坡式保护环的晶圆制作方法，包括以下步骤：
步骤一：将晶圆正面贴上研磨贴膜；
步骤二：研磨晶圆背面，将至磨晶圆背面的厚度研磨至150～400微米，掀起移除研磨贴膜；
步骤三：使用蚀刻设备，以蚀刻工艺，配置厚度自动测量，蚀刻液浓度和流量控制，阻挡剂由程序自动控制缩放保护边缘遮挡环/边缘配置惰性流体喷嘴稀释减少边缘刻蚀量；
步骤四：蚀刻晶圆背面，生成有宽度3～10毫米的保护环；
步骤五：逐级蚀刻，使保护环由外到内高度逐级降低，保护环生成阶梯状/缓坡状，保护环内晶圆厚度20～100微米。
实施例1
一种具有边缘阶梯式/缓坡式保护环的晶圆制作方法，包括以下步骤：
步骤一：将晶圆正面贴上研磨贴膜；
步骤二：研磨晶圆背面，将至磨晶圆背面的厚度研磨至150～400微米，掀起移除研磨贴膜；
步骤三：使用蚀刻设备，以蚀刻工艺，配置厚度自动测量，蚀刻液浓度和流量控制，阻挡剂由程序自动控制缩放保护边缘遮挡环/边缘配置惰性流体喷嘴稀释减少边缘刻蚀量；
步骤四：蚀刻晶圆背面，生成有宽度3～10毫米的保护环；
步骤五：逐级蚀刻，使保护环由外到内高度逐级降低，保护环生成阶梯状，保护环内晶圆厚度20～100微米。
实施例2
一种具有边缘阶梯式/缓坡式保护环的晶圆制作方法，包括以下步骤：
步骤一：将晶圆正面贴上研磨贴膜；
步骤二：研磨晶圆背面，将至磨晶圆背面的厚度研磨至150～400微米，掀起移除研磨贴膜；
步骤三：使用蚀刻设备，以蚀刻工艺，配置厚度自动测量，蚀刻液浓度和流量控制，阻挡剂由程序自动控制缩放保护边缘遮挡环/边缘配置惰性流体喷嘴稀释减少边缘刻蚀量；
步骤四：蚀刻晶圆背面，生成有宽度3～10毫米的保护环；
步骤五：逐级蚀刻，使保护环由外到内高度逐级降低，保护环生成缓坡状，保护环内晶圆厚度20～100微米。步骤五：逐级蚀刻，使保护环由外到内高度逐级降低，保护环生成缓坡状。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (3)

1.一种具有边缘阶梯式/缓坡式保护环的晶圆制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将晶圆正面贴上研磨贴膜；
步骤二：研磨晶圆背面，将至磨晶圆背面的厚度研磨至150～400微米，掀起移除研磨贴膜；
步骤三：使用蚀刻设备，以蚀刻工艺，配置厚度自动测量，蚀刻液浓度和流量控制，阻挡剂由程序自动控制缩放保护边缘遮挡环/边缘配置惰性流体喷嘴稀释减少边缘刻蚀量；
步骤四：蚀刻晶圆背面，生成有宽度3～10毫米的保护环；
步骤五：逐级蚀刻，使保护环由外到内高度逐级降低，保护环生成阶梯状/缓坡状，保护环内晶圆厚度20～100微米。
2.根据权利要求1所述的一种具有边缘阶梯式/缓坡式保护环的晶圆制作方法,其特征在于，所述保护环厚度100～400微米。
3.一种具有边缘阶梯式/缓坡式保护环的晶圆，包括晶圆本体(1)，晶圆本体(1)上设有研磨正面(11)，晶圆本体(1)四周设有阶梯保护环(12)/斜坡保护环(13)。
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