CN117352386A - 一种晶圆的加工方法 - Google Patents

一种晶圆的加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117352386A
CN117352386A CN202311330157.6A CN202311330157A CN117352386A CN 117352386 A CN117352386 A CN 117352386A CN 202311330157 A CN202311330157 A CN 202311330157A CN 117352386 A CN117352386 A CN 117352386A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
photoresist
wafer
contact layer
metal layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311330157.6A
Other languages
English (en)
Inventor
雷剑鹏
李梅溶
龚彬彬
张梦龙
王小周
李京波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Xinke Semiconductor Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Xinke Semiconductor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Xinke Semiconductor Co Ltd filed Critical Zhejiang Xinke Semiconductor Co Ltd
Priority to CN202311330157.6A priority Critical patent/CN117352386A/zh
Publication of CN117352386A publication Critical patent/CN117352386A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32134—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by liquid etching only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0272—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers for lift-off processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32139—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer using masks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

本申请公开了一种晶圆的加工方法，包括如下步骤：提供形成有器件层的晶圆；在器件层表面形成接触层，器件层上形成有正切割槽口；在接触层表面形成第一光刻胶层；在第一光刻胶层及接触层表面沉积形成加厚金属层；去除第一光刻胶层上的加厚金属层以及第一光刻胶层，使未去除的加厚金属层上形成第一道切割槽口；在器件层、正切割槽口、接触层以及加厚金属层表面旋涂光刻正胶形成第二光刻胶层；将晶圆进行光刻显影；去除与第一道切割槽口处相对应的接触层以形成第二道切割槽口。本方法提高了晶圆背金的开槽精度，切割槽口槽边处无金属熔渣，增加了晶圆背面的洁净度和平整度，并减少器件因激光导致的崩边现象发生，从而提高了划片效率和制程良率。

Description

一种晶圆的加工方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种晶圆的加工方法。
背景技术
近年来，由于工艺生产技术逐步提升，SiC芯片晶圆的面积也逐渐扩大，12英寸甚至更大规格的晶圆已被生产，更大的晶圆面积将实现更多的器件生产，大幅降低制造成本，然而多数器件的生产工艺中通常包括背面整面的金属沉积工艺(形成背金)，通常以JBS、MOSFET、IGBT等功率器件为例，这些器件的晶圆在进行划片前通常需要使用金属开槽设备将背金进行开槽，以防止背金黏连，双晶现象的产生。
现有的背金开槽方法主要是通过在晶圆下方拍照以获取于晶圆正面切割道对应的开槽位置，再使用激光进行背金开槽。该方法虽解决了金属延展性造成的双晶异常，但激光开槽工艺不可避免的加剧了槽边处堆积金属熔渣的现象，降低了晶圆表面的洁净度和平整度。
发明内容
本发明针对上述问题，至少克服一个不足，提出了一种晶圆的加工方法。
本发明采取的技术方案如下：
本申请提供一种晶圆的加工方法，包括如下步骤：
提供待开槽的晶圆，所述晶圆上形成有器件层；
在所述器件层表面形成接触层，所述器件层远离所述接触层的一面形成有正切割槽口；
在所述接触层表面形成第一光刻胶层，所述第一光刻胶层设置在与所述正切割槽口相对应的位置；
在所述第一光刻胶层及所述接触层表面沉积形成加厚金属层；
去除所述第一光刻胶层上的加厚金属层以及第一光刻胶层，使未去除的所述加厚金属层上形成第一道切割槽口，所述第一道切割槽口位于原第一光刻胶层的位置处；
在所述器件层、所述正切割槽口、所述接触层以及所述加厚金属层表面旋涂光刻正胶，形成第二光刻胶层；
将晶圆进行光刻显影，使与所述第一道切割槽口相对应的接触层上的第二光刻胶层被显掉；
通过湿法腐蚀工艺去除与所述第一道切割槽口处相对应的接触层，所述接触层上形成第二道切割槽口。
在晶圆加工形成芯片的过程中，需要依次在晶圆背面整面沉积接触层和加厚金属层，而本发明通过在沉积形成加厚金属层之前，在所述接触层表面形成第一光刻胶层，使晶圆正切割槽口对应的切割槽口区域被光刻胶覆盖，加厚金属层沉积形成后，在去除第一光刻胶层同时，可以轻松去除沉积在第一光刻胶层上的加厚金属层区域，从而形成第一道切割槽口。
本方法提高了晶圆背金的开槽精度，切割槽口槽边处无金属熔渣，增加了晶圆背面的洁净度和平整度，并减少器件因激光导致的崩边现象发生，从而提高了划片效率和制程良率。同时，该方法不需要价格昂贵的背金开槽设备或者紫外波段的激光设备，使得芯片生产制造的成本大幅度降低。
实际使用时，接触层和加厚金属层用于后续封装测试。
进一步的，所述接触层为欧姆接触金属层。实际使用时，所述接触层可以为Ni基金属接触层。
进一步的，通过负胶光刻工艺形成所述第一光刻胶层。进行负胶光刻工艺时形成第一光刻胶层时，包括图形化光刻操作形成第一光刻胶层的步骤，图形化光刻操作可以便捷的控制形成的第一光刻胶层的位置、大小以及形状，使开槽精度得到提升。
进一步的，图形化光刻操作具体包括：
在接触层表面旋涂光刻负胶，转速设置为2800r/min～3200r/min，涂胶50s～70s；
将涂有光刻负胶的晶圆进行前烘处理，前烘温度90℃～110℃，前烘时间2min～3min；
将经过前烘处理的晶圆进行负胶曝光处理，曝光时间为20s～30s；
将经过曝光处理的晶圆进行中烘处理，中烘温度100℃～115℃，中烘时间2min～3min；
将经过中烘处理的晶圆进行显影处理，显影时间15s～25s。
进一步的，通过电子束蒸发工艺或者通过磁控溅射镀膜工艺沉积形成加厚金属层。
进一步的，通过进行浸泡剥离液处理工艺以及超声处理工艺去除所述第一光刻胶层，与原第一光刻胶层表面连接的加厚金属层随之脱落。
本方法采用化学方法形成第一道切割槽口，相对于现有的激光等物理切割方法，加工效率提升且成本降低。
进一步的，所述超声处理工艺的处理时间为10min～20min。
进一步的，通过湿法腐蚀工艺去除与所述第一道切割槽口处相对应的接触层时，腐蚀液为稀盐酸。
进一步的，形成接触层后，还包括对接触层进行激光退火工艺处理。
进一步的，形成第二道切割槽口后，还包括去除加厚金属层、器件层及正切割槽口表面第二光刻胶层的工艺步骤。
进一步的，所述晶圆为SiC功率器件晶圆，所述加厚金属层为Ni基金属层。
Ni基金属材质的加厚金属层通过正胶工艺形成第一道切割槽口，以及通过稀盐酸对Ni基金属材质的接触层进行湿法腐蚀形成第二道切割槽口，从而可以达到一个晶圆背面金属开槽的目的。
本发明的有益效果是：
通过在沉积形成加厚金属层之前，在所述接触层表面形成第一光刻胶层，使后形成的加厚金属层附着在第一光刻胶层表面，结合第一光刻胶层的浸泡剥离液处理工艺，可轻松形成第一道切割槽口，通过稀盐酸对Ni基金属材质的接触层进行湿法腐蚀形成第二道切割槽口。即本方法使用化学方法，提高了晶圆背金的开槽精度，切割槽口槽边处无金属熔渣，增加了晶圆背面的洁净度和平整度，并减少器件因激光导致的崩边现象发生，从而提高了划片效率和制程良率。
附图说明
图1是本发明实施例晶圆加工的方法示意图。
图中各附图标记为：
100、晶圆；1、器件层；2、接触层；3、第一光刻胶层；4、加厚金属层；5、第二光刻胶层；6、正切割槽口；7、第一道切割槽口；8、第二道切割槽口。
具体实施方式
下面结合各附图，对本发明做详细描述。
如图1所示，本申请提供一种晶圆的加工方法，包括如下步骤：
提供待开槽的晶圆100，晶圆100上形成有器件层1；
在器件层1表面形成接触层2，器件层1远离接触层2的一面形成有正切割槽口6；
在接触层2表面形成第一光刻胶层3，第一光刻胶层3设置在与正切割槽口6相对应的位置；
在第一光刻胶层3及接触层2表面沉积形成加厚金属层4；
去除第一光刻胶层3上的加厚金属层4以及第一光刻胶层3，使未去除的加厚金属层4上形成第一道切割槽口7，第一道切割槽口7位于原第一光刻胶层3的位置处；
在器件层1、正切割槽口6、接触层2以及加厚金属层4表面旋涂光刻正胶，形成第二光刻胶层5；
将晶圆100进行光刻显影，使与第一道切割槽口7相对应的接触层2上的第二光刻胶层5被显掉；
通过湿法腐蚀工艺去除与第一道切割槽口7处相对应的接触层2，接触层2上形成第二道切割槽口8。
在晶圆加工形成芯片的过程中，需要依次在晶圆背面整面沉积接触层2和加厚金属层4，而本发明通过在沉积形成加厚金属层4之前，在接触层2表面形成第一光刻胶层3，使晶圆正切割槽口6对应的切割槽口区域被光刻胶覆盖，加厚金属层4沉积形成后，在去除第一光刻胶层3同时，可以轻松去除沉积在第一光刻胶层3上的加厚金属层4区域，从而形成第一道切割槽口7。
本方法提高了晶圆背金的开槽精度，切割槽口槽边处无金属熔渣，增加了晶圆背面的洁净度和平整度，并减少器件因激光导致的崩边现象发生，从而提高了划片效率和制程良率。同时，该方法不需要价格昂贵的背金开槽设备或者紫外波段的激光设备，使得芯片生产制造的成本大幅度降低。
实际使用时，接触层2和加厚金属层4用于后续封装测试。
于本实施例中，接触层2为欧姆接触金属层。实际使用时，接触层2可以为Ni基金属接触层2。
于本实施例中，通过负胶光刻工艺形成第一光刻胶层3。进行负胶光刻工艺时形成第一光刻胶层3时，包括图形化光刻操作形成第一光刻胶层3的步骤，图形化光刻操作可以便捷的控制形成的第一光刻胶层3的位置、大小以及形状，使开槽精度得到提升。
于本实施例中，图形化光刻操作具体包括：
在接触层表面旋涂光刻负胶，转速设置为3000r/min，涂胶60s；
将涂有光刻负胶的晶圆进行前烘处理，前烘温度100℃，前烘时间2min；
将经过前烘处理的晶圆进行负胶曝光处理，曝光时间为25s；
将经过曝光处理的晶圆进行中烘处理，中烘温度105℃，中烘时间2min；
将经过中烘处理的晶圆进行显影处理，显影时间15s。
于本实施例中，通过电子束蒸发工艺或者通过磁控溅射镀膜工艺沉积形成加厚金属层4。
于本实施例中，通过进行浸泡剥离液处理工艺以及超声处理工艺去除第一光刻胶层3，与原第一光刻胶层3表面连接的加厚金属层4随之脱落。
本方法采用化学方法形成第一道切割槽口7，相对于现有的激光等物理切割方法，加工效率提升且成本降低。
于本实施例中，超声处理工艺的处理时间为10min～20min。
于本实施例中，通过湿法腐蚀工艺去除与第一道切割槽口7处相对应的接触层2时，腐蚀液为稀盐酸。
湿法腐蚀工艺的腐蚀时间与欧姆接触金属层的厚度相关，厚度越厚，腐蚀时间越长。本实施例中接触层2厚50nm～100nm。
于本实施例中，形成接触层2后，还包括对接触层2进行激光退火工艺处理。
于本实施例中，形成第二道切割槽口8后，还包括去除加厚金属层4、器件层1及正切割槽口6表面第二光刻胶层5的工艺步骤。
于本实施例中，晶圆100为SiC功率器件晶圆，加厚金属层4为Ni基金属层。
Ni基金属材质的加厚金属层4通过正胶工艺形成第一道切割槽口7，以及通过稀盐酸对Ni基金属材质的接触层2进行湿法腐蚀形成第二道切割槽口8，从而可以达到一个晶圆背面金属开槽的目的。
于本实施例中，加厚金属层4为Ti/Ni/Ag金属层。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种晶圆的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供待开槽的晶圆，所述晶圆上形成有器件层；
在所述器件层表面形成接触层，所述器件层远离所述接触层的一面形成有正切割槽口；
在所述接触层表面形成第一光刻胶层，所述第一光刻胶层设置在与所述正切割槽口相对应的位置；
在所述第一光刻胶层及所述接触层上沉积形成加厚金属层；
去除所述第一光刻胶层上的加厚金属层以及第一光刻胶层，使未去除的所述加厚金属层上形成第一道切割槽口，所述第一道切割槽口位于原第一光刻胶层的位置处；
在所述器件层、所述正切割槽口、所述接触层以及所述加厚金属层表面旋涂光刻正胶，形成第二光刻胶层；
将晶圆进行光刻显影，使与所述第一道切割槽口相对应的接触层上的第二光刻胶层被显掉；
通过湿法腐蚀工艺去除与所述第一道切割槽口处相对应的接触层，所述接触层上形成第二道切割槽口。
2.如权利要求1所述的一种晶圆的加工方法，其特征在于，所述接触层为欧姆接触金属层。
3.如权利要求1所述的一种晶圆的加工方法，其特征在于，通过负胶光刻工艺形成所述第一光刻胶层。
4.如权利要求1所述的一种晶圆的加工方法，其特征在于，通过电子束蒸发工艺或者通过磁控溅射镀膜工艺沉积形成加厚金属层。
5.如权利要求1所述的一种晶圆的加工方法，其特征在于，通过进行浸泡剥离液处理工艺以及超声处理工艺去除所述第一光刻胶层，与原第一光刻胶层表面连接的加厚金属层随之脱落。
6.如权利要求5所述的一种晶圆的加工方法，其特征在于，所述超声处理工艺的处理时间为10min～20min。
7.如权利要求1所述的一种晶圆的加工方法，其特征在于，通过湿法腐蚀工艺去除与所述第一道切割槽口处相对应的接触层时，腐蚀液为稀盐酸。
8.如权利要求1所述的一种晶圆的加工方法，其特征在于，形成接触层后，还包括对接触层进行激光退火工艺处理。
9.如权利要求1所述的一种晶圆的加工方法，其特征在于，形成第二道切割槽口后，还包括去除加厚金属层、器件层及正切割槽口表面第二光刻胶层的工艺步骤。
10.如权利要求1所述的一种晶圆的加工方法，其特征在于，所述晶圆为SiC功率器件晶圆，所述加厚金属层为Ni基金属层。
CN202311330157.6A 2023-10-13 2023-10-13 一种晶圆的加工方法 Pending CN117352386A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311330157.6A CN117352386A (zh) 2023-10-13 2023-10-13 一种晶圆的加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311330157.6A CN117352386A (zh) 2023-10-13 2023-10-13 一种晶圆的加工方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117352386A true CN117352386A (zh) 2024-01-05

Family

ID=89366276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311330157.6A Pending CN117352386A (zh) 2023-10-13 2023-10-13 一种晶圆的加工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117352386A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10916568B2 (en) Manufacturing method of display substrate, array substrate and display device
CN109920757B (zh) 一种提高化合物半导体器件可靠性能的背段工艺
JPWO2007060837A1 (ja) 半導体装置の製造方法
JP4867627B2 (ja) 半導体装置の製造方法
CN116403912B (zh) 一种制备氮化铝/钨铜金锡热沉的方法
CN117352386A (zh) 一种晶圆的加工方法
WO2019041858A1 (zh) 刻蚀方法、薄膜晶体管的制造方法、工艺设备、显示装置
JPS5972133A (ja) 半導体素子基板の金属電極膜形成方法
RU2645438C1 (ru) Способ изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом
TW200525739A (en) Semiconductor process and method of forming floating gate for flash memory devices
CN111710647A (zh) 一种开窗孔双面电镀厚铜膜工艺
CN116676571B (zh) 一种电极制作方法、电极和半导体器件
JP2913716B2 (ja) 半導体装置
CN116913773B (zh) 一种半导体芯片及其形成方法
KR100992631B1 (ko) 반도체 소자의 제조방법
JPH05326697A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2007266347A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS58207652A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2001035854A (ja) 膜の形成方法および電極あるいは配線の形成方法
CN118263096A (zh) 一种调节晶圆翘曲的方法
JP2016017998A (ja) 半導体装置の製造方法、レジストパターンの形成方法
CN118335833A (zh) 一种砷化镓半导体光导开关电极的制备方法
JP2002231731A (ja) 化合物半導体装置の製造方法
TW202245020A (zh) 晶圓背面結構及其製造方法
JP2023047282A (ja) フォトレジストのストリッピング方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination