专利名称：一种半导体晶圆的超厚度化学减薄方法
一种半导体晶圆的超厚度化学减薄方法
技术领域：
本发明涉及一种微电子技术领域中半导体器件的制造工艺，具体为一种半导体晶 圆的超厚度减薄工艺。
背景技术：
在半导体器件的芯片制程中，为了提高效率，用于制造芯片的晶圆尺寸越来越大， 为了不降低强度，晶圆的厚度也随着尺寸的增加而不断的加厚。另一方面封装对芯片的厚 度要求并未变化，特别地，当芯片尺寸小于0. 5mm并进一步减小时，芯片的厚度相对于长宽 将大幅度增加，芯片更像一个正方体及柱形体，这种外形将严重地影响封装。在这种情况 下，当芯片制程基本完成后对晶圆进行超厚度的减薄是必需的。目前，晶圆的背面的超厚度减薄主要通过机械研磨来实现，这需要有专用的高精 度的减薄机。比较适合于批量生产。采用常用的化学腐蚀的方法减薄时由于减薄厚度不易 控制而只适合于小批量的、小厚度的减薄。另外，化学减薄需要①在晶圆的正面旋涂光刻胶 并烘干、曝光；②在硝酸、氢氟酸、冰醋酸中蚀刻晶圆背面；该蚀刻过程是一个放热反应，酸 温的升高会造成正面的光刻胶浮起从而失去对正面的保护作用。由于很难控制酸温，对导 致酸温升幅很大的晶圆的超厚度减薄几乎是不可能的。为解决上述技术问题，确有必要提供一种先进的半导体晶圆的超厚度化学减薄方 法，以克服现有技术中的所述缺陷。
发明内容为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种工艺简单、减薄精度高的半导体晶 圆的超厚度化学减薄方法。为实现上述目的，本发明采取的技术方案为一种半导体晶圆的超厚度化学减薄 方法，其包括如下工艺步骤(1)，制作晶圆正面保护材料将石蜡和松香以重量比为1 1 4 1的比例混 合并加热均勻混熔；O)，采用不锈钢圆盘作为支撑材料，将其置于加热台上，并将混熔的石蜡和松香 均勻涂抹于不锈钢圆盘上；(3)，将晶圆置于加热台上，将混熔的石蜡和松香均勻涂抹于晶圆上；0)，将涂有混熔石蜡和松香的晶圆正面与不锈钢圆盘粘合在一起，在晶圆的边缘 放置蚀刻陪片，然后将其移至冷却台上冷却；(5)，将贴着晶圆的不锈钢圆盘放入混合酸中进行多次腐蚀，直到腐蚀厚度达到要 求。本发明的半导体晶圆的超厚度化学减薄方法进一步为所述加热台的温度为 120°C。本发明的半导体晶圆的超厚度化学减薄方法进一步为所述石蜡和松香的重量比
4为 2 1。本发明的半导体晶圆的超厚度化学减薄方法进一步为所述步骤4的晶圆和不锈 钢圆盘冷却后用二甲苯将晶圆背面已凝固的松香石蜡擦除。本发明的半导体晶圆的超厚度化学减薄方法进一步为所述混合酸由HF，HNO3, CH3COOH按容积比为3 3 4的比例混合。本发明的半导体晶圆的超厚度化学减薄方法进一步为经步骤5腐蚀后的晶圆背 面进行吹砂打毛的表面处理。本发明的半导体晶圆的超厚度化学减薄方法进一步为将表面处理后的晶圆和不 锈钢圆盘移至烘箱中，设定烘箱温度为140°C，烘烤时间5分钟，待松香石蜡融化后，从不锈 钢圆盘上取下晶圆。本发明的半导体晶圆的超厚度化学减薄方法进一步为将取下的晶圆置于浓度为 95% 98%、温度为85°C的浓硫酸中5分钟，去除晶圆表面的石蜡和松香的混合物。本发明的半导体晶圆的超厚度化学减薄方法进一步为所述不锈钢圆盘的厚度为 2 3mm，其直径大于晶圆的直径。为实现上述目的，本发明还可以采取另一技术方案一种半导体晶圆的超厚度化 学减薄方法，其包括如下工艺步骤(1)，制作晶圆正面保护材料将石蜡和松香以重量比为2 1的比例混合并加热 均勻混熔；O)，采用不锈钢圆盘作为支撑材料，将其置于120°C的加热台上，并将混熔的石蜡 和松香均勻涂抹于不锈钢圆盘上；(3)，将晶圆置于120°C的加热台上，将混熔的石蜡和松香均勻涂抹于晶圆上；0)，将涂有混熔石蜡和松香的晶圆正面与不锈钢圆盘粘合在一起，在晶圆的边缘 放置蚀刻陪片，然后将其移至冷却台上冷却；(5)，将晶圆和不锈钢圆盘冷却后用二甲苯将晶圆背面已凝固的松香石蜡擦除。(6)，将贴着晶圆的不锈钢圆盘放入由HF，HNO3, CH3COOH按容积比为3 3 4的 比例的混合酸中进行多次腐蚀，直到腐蚀厚度达到要求；(7)，将晶圆背面进行吹砂打毛的表面处理；(8)，将表面处理后的晶圆和不锈钢圆盘移至烘箱中，设定烘箱温度为140°C，烘烤 时间5分钟，待松香石蜡融化后，从不锈钢圆盘上取下晶圆；(9)，将取下的晶圆置于浓度为95% 98%、温度为85°C的浓硫酸中5分钟，去除 晶圆表面的石蜡和松香的混合物。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果本发明采用混熔的石蜡和松香作为 保护材料，其较传统的光刻胶具有耐腐蚀、可耐受50°C的酸温而不熔化，不变软等优点。同 时，混合酸在常温下即能蚀刻晶圆背面而减薄晶圆。因此，本发明的半导体晶圆的超厚度化 学减薄方法具有工艺简单，减薄精度高等诸多优点。
图1为本发明的晶圆正面与不锈钢圆盘粘合后的示意图。图2为本发明的晶圆经蚀刻减薄后的示意图。
图3为本发明的涂有石蜡和松香的不锈钢圆盘的示意图。图4为本发明的减薄后的晶圆的示意图。图5为本发明的减薄后的晶圆经清洗后的示意图。
具体实施方式
以下结合附图1至图5对本发明的实施例作进一步详细的描述。实施例1 本发明为一种半导体晶圆的超厚度化学减薄方法，其包括如下工艺步 骤(1)，制作晶圆正面保护材料1:将石蜡和松香以重量比为1 1的比例混合并加 热均勻混熔；O)，采用不锈钢圆盘2作为支撑材料，该不锈钢圆盘2的厚度为2 3mm，其直径 大于晶圆3的直径；将其置于加热台上，并将混熔的石蜡和松香均勻涂抹于不锈钢圆盘2 上；(3)，将晶圆3置于加热台上，将混熔的石蜡和松香均勻涂抹于晶圆3上；其中，上 述加热台的具体温度为120°C ；，将涂有混熔石蜡和松香的晶圆3正面与不锈钢圆盘2粘合在一起(如附图1 所示)，使其之间不具有任何缝隙；在晶圆3的边缘放置蚀刻陪片，然后将其移至冷却台上 冷却；(5)，将晶圆3和不锈钢圆盘2冷却后用二甲苯将晶圆3背面已凝固的松香石蜡擦 除；(6)，将贴着晶圆3的不锈钢圆盘2放入由HF，HNO3, CH3COOH按容积比为3 :3:4 的比例的混合酸中进行多次腐蚀，直到腐蚀厚度达到要求；(7)，将晶圆3背面进行吹砂打毛的表面处理；(8)，将表面处理后的晶圆3和不锈钢圆盘2移至烘箱中，设定烘箱温度为140°C， 烘烤时间5分钟，待松香石蜡融化后，从不锈钢圆盘2上取下晶圆3 ；(9)，将取下的晶圆3置于浓度为95% 98%、温度为85°C的浓硫酸中5分钟，去 除晶圆3表面的石蜡和松香的混合物。实施例2 本发明为一种半导体晶圆的超厚度化学减薄方法，其包括如下工艺步 骤(1)，制作晶圆正面保护材料1 将石蜡和松香以重量比为2 1的比例混合并加 热均勻混熔；O)，采用不锈钢圆盘2作为支撑材料，该不锈钢圆盘2的厚度为2 3mm，其直径 大于晶圆3的直径；将其置于加热台上，并将混熔的石蜡和松香均勻涂抹于不锈钢圆盘2 上；(3)，将晶圆3置于加热台上，将混熔的石蜡和松香均勻涂抹于晶圆3上；其中，上 述加热台的具体温度为120°C，将涂有混熔石蜡和松香的晶圆3正面与不锈钢圆盘2粘合在一起(如附图1 所示)，使其之间不具有任何缝隙；在晶圆3的边缘放置蚀刻陪片，然后将其移至冷却台上 冷却；
(5)，将晶圆3和不锈钢圆盘2冷却后用二甲苯将晶圆3背面已凝固的松香石蜡擦 除；(6)，将贴着晶圆3的不锈钢圆盘2放入由HF，HNO3, CH3COOH按容积比为3 :3:4 的比例的混合酸中进行多次腐蚀，直到腐蚀厚度达到要求；(7)，将晶圆3背面进行吹砂打毛的表面处理；(8)，将表面处理后的晶圆3和不锈钢圆盘2移至烘箱中，设定烘箱温度为140°C， 烘烤时间5分钟，待松香石蜡融化后，从不锈钢圆盘2上取下晶圆3 ；(9)，将取下的晶圆3置于浓度为95% 98%、温度为85°C的浓硫酸中5分钟，去 除晶圆3表面的石蜡和松香的混合物。实施例3 本发明为一种半导体晶圆的超厚度化学减薄方法，其包括如下工艺步 骤(1)，制作晶圆正面保护材料1 将石蜡和松香以重量比为4 1的比例混合并加 热均勻混熔；O)，采用不锈钢圆盘2作为支撑材料，该不锈钢圆盘2的厚度为2 3mm，其直径 大于晶圆3的直径；将其置于加热台上，并将混熔的石蜡和松香均勻涂抹于不锈钢圆盘2 上；(3)，将晶圆3置于加热台上，将混熔的石蜡和松香均勻涂抹于晶圆3上；其中，上 述加热台的具体温度为120°C ；，将涂有混熔石蜡和松香的晶圆3正面与不锈钢圆盘2粘合在一起(如附图1 所示)，使其之间不具有任何缝隙；在晶圆3的边缘放置蚀刻陪片，然后将其移至冷却台上 冷却；(5)，将晶圆3和不锈钢圆盘2冷却后用二甲苯将晶圆3背面已凝固的松香石蜡擦 除；(6)，将贴着晶圆3的不锈钢圆盘2放入由HF，HNO3, CH3COOH按容积比为3 :3:4 的比例的混合酸中进行多次腐蚀，直到腐蚀厚度达到要求；(7)，将晶圆3背面进行吹砂打毛的表面处理；(8)，将表面处理后的晶圆3和不锈钢圆盘2移至烘箱中，设定烘箱温度为140°C， 烘烤时间5分钟，待松香石蜡融化后，从不锈钢圆盘2上取下晶圆3 ；(9)，将取下的晶圆3置于浓度为95% 98%、温度为85°C的浓硫酸中5分钟，去 除晶圆3表面的石蜡和松香的混合物。综上所述本发明(1)采用耐混合酸蚀刻的不锈钢圆盘作为被减薄晶圆的支撑材 料。( 采用不被混合酸腐蚀、可耐受50°C的酸温而不熔化、不变软的材料作为正面保护材 料和粘结材料。(3)用混合酸在常温下蚀刻被减薄的晶圆背面。因此，本发明的半导体晶圆 的超厚度化学减薄方法具有工艺简单，减薄精度高等诸多优点。以上的具体实施方式
仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创 作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之 内。
权利要求
1.一种半导体晶圆的超厚度化学减薄方法，其特征在于包括如下工艺步骤(1)，制作晶圆正面保护材料将石蜡和松香以重量比为1 1 4 1的比例混合并 加热均勻混熔；(2)，采用不锈钢圆盘作为支撑材料，将其置于加热台上，并将混熔的石蜡和松香均勻 涂抹于不锈钢圆盘上；(3)，将晶圆置于加热台上，将混熔的石蜡和松香均勻涂抹于晶圆上；G)，将涂有混熔石蜡和松香的晶圆正面与不锈钢圆盘粘合在一起，在晶圆的边缘放置 蚀刻陪片，然后将其移至冷却台上冷却；(5)，将贴着晶圆的不锈钢圆盘放入混合酸中进行多次腐蚀，直到腐蚀厚度达到要求。
2.如权利要求1所述的半导体晶圆的超厚度化学减薄方法，其特征在于所述加热台 的温度为120°C。
3.如权利要求1所述的半导体晶圆的超厚度化学减薄方法，其特征在于所述石蜡和 松香的重量比为2 1。
4.如权利要求3所述的半导体晶圆的超厚度化学减薄方法，其特征在于所述步骤4 的晶圆和不锈钢圆盘冷却后用二甲苯将晶圆背面已凝固的松香石蜡擦除。
5.如权利要求4所述的半导体晶圆的超厚度化学减薄方法，其特征在于所述混合酸 由HF, HNO3, CH3COOH按容积比为3:3:4的比例混合。
6.如权利要求5所述的半导体晶圆的超厚度化学减薄方法，其特征在于经步骤5腐 蚀后的晶圆背面进行吹砂打毛的表面处理。
7.如权利要求6所述的半导体晶圆的超厚度化学减薄方法，其特征在于将表面处理 后的晶圆和不锈钢圆盘移至烘箱中，设定烘箱温度为140°C，烘烤时间5分钟，待松香石蜡 融化后，从不锈钢圆盘上取下晶圆。
8.如权利要求7所述的半导体晶圆的超厚度化学减薄方法，其特征在于将取下的晶 圆置于浓度为95% 98%、温度为85°C的浓硫酸中5分钟，去除晶圆表面的石蜡和松香的 混合物。
9.如权利要求1所述的半导体晶圆的超厚度化学减薄方法，其特征在于所述不锈钢 圆盘的厚度为2 3mm，其直径大于晶圆的直径。
10.一种半导体晶圆的超厚度化学减薄方法，其特征在于包括如下工艺步骤(1)，制作晶圆正面保护材料将石蜡和松香以重量比为2 1的比例混合并加热均勻 混熔；O)，采用不锈钢圆盘作为支撑材料，将其置于120°C的加热台上，并将混熔的石蜡和松 香均勻涂抹于不锈钢圆盘上；(3)，将晶圆置于120°C的加热台上，将混熔的石蜡和松香均勻涂抹于晶圆上；G)，将涂有混熔石蜡和松香的晶圆正面与不锈钢圆盘粘合在一起，在晶圆的边缘放置 蚀刻陪片，然后将其移至冷却台上冷却；(5)，将晶圆和不锈钢圆盘冷却后用二甲苯将晶圆背面已凝固的松香石蜡擦除；(6)，将贴着晶圆的不锈钢圆盘放入由HF，HNO3,CH3COOH按容积比为3 3 4的比例 的混合酸中进行多次腐蚀，直到腐蚀厚度达到要求；(7)，将晶圆背面进行吹砂打毛的表面处理；(8)，将表面处理后的晶圆和不锈钢圆盘移至烘箱中，设定烘箱温度为140°C，烘烤时间 5分钟，待松香石蜡融化后，从不锈钢圆盘上取下晶圆；(9)，将取下的晶圆置于浓度为95% 98%、温度为85°C的浓硫酸中5分钟，去除晶圆 表面的石蜡和松香的混合物。
全文摘要
本发明公开了一种半导体晶圆的超厚度化学减薄方法，其包括如下工艺步骤制作晶圆正面保护材料；采用不锈钢圆盘作为支撑材料，将其置于加热台上，并将混熔的石蜡和松香均匀涂抹于不锈钢圆盘上；将晶圆置于加热台上，将混熔的石蜡和松香均匀涂抹于晶圆上；将涂有混熔石蜡和松香的晶圆正面与不锈钢圆盘粘合在一起，在晶圆的边缘放置蚀刻陪片，然后将其移至冷却台上冷却；将贴着晶圆的不锈钢圆盘放入混合酸中进行多次腐蚀，直到腐蚀厚度达到要求。本发明的半导体晶圆的超厚度化学减薄方法具有工艺简单，减薄精度高等诸多优点。
文档编号C23F1/02GK102061474SQ201010502008
公开日2011年5月18日 申请日期2010年10月1日 优先权日2010年10月1日
发明者保爱林, 吴金姿 申请人:绍兴旭昌科技企业有限公司