一种将已完成表面工艺的晶圆从硅片上进行卸片的方法与流程

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种将已完成表面工艺的晶圆从硅片上进行卸片的方法。

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。在晶圆上可以加工制作成各种电路元件结构，形成具有特定电性功能的集成电路产品。现有的晶圆的尺寸通常为2英寸(即：直径为5.08厘米)或3英寸(即：直径为7.62厘米)，现有技术中加工晶圆的设备的规格也是2英寸或3英寸。在这样的设备上加工晶圆时，只能以单片方式进行加工，使得加工效率较低，进而晶圆的流通产能和流通效率较低。为了解决这个问题，可以将多片晶圆粘贴在大尺寸的硅片上，利用硅片的加工设备对晶圆进行加工，一次加工后能够得到多片表面工艺完成的晶圆，提高了加工效率。在对晶圆加工完成之后需要对晶圆进行卸片操作，得到单个表面工艺完成的晶圆。

现有技术中卸片的方法主要有两种：一是高温卸片，即通过高温将粘贴晶圆的胶融化，对晶圆进行卸片操作；二是腐蚀卸片，即对晶圆进行正面保护后，用腐蚀溶液(一般为硝酸、氢氟酸和醋酸的混合溶液)将硅片腐蚀掉，对晶圆进行卸片操作。利用上述现有技术中的卸片方法对粘贴有表面工艺完成的晶圆的硅片上的晶圆进行卸片时，由于晶圆表面的工艺已经完成，将出现以下问题：利用高温卸片方法进行卸片时，晶圆表面电极形貌和正向电压参数均会受到较 大影响，导致晶圆参数不合格，产品报废；利用腐蚀卸片方法进行卸片时，即使晶圆表面涂布半导体工艺常用的光刻胶或者二氧化硅，也无法保证能够完全保护好晶圆正面的图形，图形会受到腐蚀破坏。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种将已完成表面工艺的晶圆从硅片上进行卸片的方法，能够解决利用现有技术中的卸片方法对已完成表面工艺的晶圆从硅片上进行卸片时，影响晶圆表面电极形貌和正向电压参数及破坏晶圆正面图形的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种将已完成表面工艺的晶圆从硅片上进行卸片的方法，包括：

提供硅片，所述硅片表面固定有已完成表面工艺的晶圆；

利用减薄工艺，对所述硅片远离所述晶圆的一面进行减薄，

当硅片远离所述晶圆的一面减薄至露出所述晶圆时，取下所述晶圆；

当硅片远离所述晶圆的一面减薄至距离所述晶圆剩余有预设厚度时，利用腐蚀工艺，对减薄后的硅片进行腐蚀，露出所述晶圆，取下所述晶圆。

进一步地，当硅片远离所述晶圆的一面减薄至露出所述晶圆时，所述晶圆被减薄的厚度不大于100微米。

进一步地，所述预设厚度不大于30微米。

进一步地，所述提供硅片，所述硅片表面固定有已完成表面工艺的晶圆之后，利用减薄工艺，对所述硅片远离所述晶圆的一面进行减薄之前，还包括：

提供载盘；

将所述硅片的固定有晶圆的一面粘贴在所述载盘上；

将所述载盘安装在减薄机上。

进一步地，所述取下所述晶圆之前，还包括:

将所述晶圆与所述载盘分离。

进一步地，所述将所述硅片的固定有晶圆的一面粘贴在所述载盘上，具体为：

对所述载盘进行加热；

将石蜡涂在所述载盘上；

将所述硅片的固定有晶圆的一面与所述载盘涂有石蜡的一面接触并粘贴。

进一步地，所述将所述硅片的固定有晶圆的一面与所述载盘涂有石蜡的一面接触并粘贴之后，还包括：

对所述硅片进行压片处理。

进一步地，所述将所述晶圆与所述载盘分离，具体为通过加热工艺将所述晶圆与所述载盘分离。

进一步地，将所述晶圆与所述载盘分离之后还包括：

去除所述晶圆表面残留的石蜡。

进一步地，去除所述晶圆表面残留的石蜡具体为：

利用丙酮溶液去除所述晶圆表面残留的石蜡。

本发明实施例提供的将已完成表面工艺的晶圆从硅片上进行卸片的方法，通过减薄工艺，或者减薄工艺和腐蚀工艺，将晶圆从硅片上卸下，不会造成对晶圆表面电极形貌和正向电压参数的影响，且不会破坏晶圆正面的芯片图形。

附图说明

为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例 中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的将已完成表面工艺的晶圆从硅片上进行卸片的方法的流程图。

图2是本发明实施例一提供的将已完成表面工艺的晶圆从硅片上进行卸片的方法的固定有已完成表面工艺的晶圆的硅片的结构剖面图。

图3是本发明实施例一提供的将已完成表面工艺的晶圆从硅片上进行卸片的方法的步骤利用减薄工艺，对硅片远离晶圆一面进行减薄，硅片远离晶圆的一面减薄至距离晶圆剩余有预设厚度对应的结构的剖面图。

图4是本发明实施例一提供的将已完成表面工艺的晶圆从硅片上进行卸片的方法的步骤将硅片的固定有晶圆的一面粘贴在载盘上对应的结构的剖面图。

图5是本发明实施例一提供的将已完成表面工艺的晶圆从硅片上进行卸片的方法的步骤将石蜡涂在载盘上对应的结构的剖面图。

图6是本发明实施例一提供的将已完成表面工艺的晶圆从硅片上进行卸片的方法的步骤将载盘安装在减薄机上进行减薄后对应的结构的剖面图。

图7是本发明实施例一提供的将已完成表面工艺的晶圆从硅片上进行卸片的方法的步骤利用腐蚀工艺，对减薄后的硅片进行腐蚀，露出晶圆对应的结构的剖面图。

图8是本发明实施例一提供的将已完成表面工艺的晶圆从硅片上进行卸片的方法的步骤将晶圆与载盘分离对应的结构的剖面图。

图9是本发明实施例二提供的将已完成表面工艺的晶圆从硅片上进行卸片的方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本发明实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本发明的技术方案。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本发明的保护范围之内。

实施例一：

图1是本发明实施例一提供的将已完成表面工艺的晶圆从硅片上进行卸片的方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

S11、提供硅片，硅片表面固定有已完成表面工艺的晶圆。

如图2所述，本实施例中的硅片21上设置有至少一个(图中仅示出三个)晶圆定位槽24，晶圆定位槽24中固定有晶圆22。

S12、利用减薄工艺，对硅片远离晶圆的一面进行减薄，硅片远离晶圆的一面减薄至距离晶圆剩余有预设厚度。

如图3所示，减薄后的硅片21上远离晶圆22一面的硅23有剩余。硅片远离晶圆一面所剩余的硅将通过后期的腐蚀工艺去除。为了减小腐蚀对晶圆正面芯片图形的影响，应将腐蚀的时间尽量缩短。因此，应将剩余的硅的厚度，即预设厚度，控制在尽量小的数值范围内，以尽量避免腐蚀对晶圆的影响。优选的，在保证硅片21的减薄厚度易于控制的前提下，当预设厚度不大于30微米时，可以有效缩短晶圆22的腐蚀时间，避免了腐蚀工艺对晶圆正面芯片图形的影响。减薄可以在减薄机上进行，为了使硅片的减薄更利于被控制，步骤S11 之后，步骤S12之前，还可以包括步骤S111、步骤S112和步骤S113：

S111、提供载盘。

载盘的材料可以为陶瓷或玻璃等任何可以将硅片固定在减薄机上的材料。载盘的尺寸优选为不小于硅片的尺寸，这样在将硅片粘贴在载盘上之后，才能保证载盘将硅片上的晶圆完全覆盖，在减薄和后期腐蚀的过程中才能通过载盘最好地对晶圆进行保护。

S112、将硅片的固定有晶圆的一面粘贴在载盘上。

如图4所示，将硅片21粘贴在载盘25上可以通过石蜡26进行粘贴。通过石蜡将硅片粘贴在载盘上可以包括以下步骤：对载盘进行加热；将石蜡涂在载盘上；将硅片的固定有晶圆的一面与载盘涂有石蜡的一面接触并粘贴。

在步骤对载盘进行加热中，将载盘放置在加热台上对载盘进行加热，加热的温度可以是120℃。

在步骤将石蜡涂在载盘上中，如图5所示，在对载盘25加热的过程中，将石蜡26涂在载盘25上。由于载盘温度较高，涂在载盘上的石蜡将融化，使得石蜡均匀地涂在载盘上。

在步骤将硅片的固定有晶圆的一面与载盘涂有石蜡的一面接触并粘贴中，在对涂有石蜡的载盘继续加热的过程中，将硅片放置在载盘上，通过融化的石蜡将硅片粘贴在载盘上，粘贴后的结构如图4所示。将硅片放置在载盘上之后，可以继续对载盘进行加热一段时间(可以是1分钟)，使得硅片和载盘之间的石蜡分布地更加均匀，以保证硅片和载盘粘贴的均匀性。停止加热之后，可以通过压焊机对硅片进行压片处理，以保证硅片和载盘粘贴的均匀性，使得硅片和载盘平行设置，此能够保证后期对硅片进行减薄时，保证减薄后的硅片的均匀性，进而保证减薄后的硅片的平面与载盘的平面平行。

S113、将载盘安装在减薄机上。

本步骤中，载盘作为中间介质将硅片安装在减薄机上，以通过减薄机对硅片进行减薄，减薄后的结构如图6所示。减薄时，可以通过减薄机的减薄速率和需要减薄的硅的厚度来计算减薄的时间，通过控制减薄的时间来对硅进行减薄。

S13、利用腐蚀工艺，对减薄后的硅片进行腐蚀，露出晶圆。

本步骤中，腐蚀工艺可以是湿法腐蚀工艺。将减薄后的硅片从减薄机上取下，全部浸入腐蚀溶液中对硅片上远离晶圆一面剩余的硅进行腐蚀，用到的腐蚀溶液可以是硝酸、氢氟酸和醋酸的混合溶液，三者的质量比可以是3：2：1。此步骤中的腐蚀时间很重要，在保证将硅片上远离晶圆一面剩余的硅全部腐蚀掉的前提下，腐蚀时间越短，对晶圆的影响越小。因此，腐蚀至刚刚露出晶圆是在能够将晶圆卸下的前提下，对晶圆影响最小的方案。为了保证腐蚀时间的准确性，可以根据腐蚀溶液的腐蚀速率和剩余硅的厚度计算腐蚀的时间，通过控制腐蚀的时间来实现对晶圆的最小影响。因为将晶圆从硅片上卸下之后还是需要对硅片进行减薄的，所以此处腐蚀至晶圆之内也是可以的，在晶圆被腐蚀掉的厚度不大于100微米时，不会对后期晶圆的处理造成影响。腐蚀后的结构如图7所示。

S14、取下晶圆。

若步骤S13之前未将硅片粘贴在载盘上进行减薄，则如图7所示，经过减薄和腐蚀之后，只有晶圆之间的硅27有剩余，其余部分的硅均被去除，此时将晶圆和剩余的硅剥离开，即可将晶圆取下。

若步骤S13之前是将硅片粘贴在载盘上后安装在减薄机上实现的减薄，那步骤S13之后、步骤S14之前还包括以下步骤：

S131、将晶圆与载盘分离。

本步骤中，可以利用加热工艺将载盘分离出来，即：腐蚀之后，将固定有晶圆的硅片放置在加热台上，对其进行加热，加热的温度可以是120℃。在加热的过程中，石蜡将融化，可以轻易地取下载盘，将载盘分离出来，如图8所示。将载盘分离出来之后，晶圆的表面还可能有残留的石蜡27。为了保证晶圆的纯净，将载盘分离出来之后优选为还包括步骤：去除晶圆表面残留的石蜡。可以利用丙酮溶液去除晶圆表面残留的石蜡，即：分离掉载盘后，将固定有晶圆的硅片浸入丙酮溶液中，去除晶圆表面残留的石蜡。去除石蜡后，固定有晶圆的硅片如图7所示。需要说明的是，在步骤S12的腐蚀工艺中，若腐蚀至刚刚露出晶圆为止，那么晶圆的背面可能残留有用于固定晶圆和硅片的粘贴胶，此处的丙酮能够将该粘贴胶去除。即使此处的丙酮不能完全去除该粘贴胶，后期晶圆处理工艺中对晶圆进行减薄时，也能去除该粘贴胶。

本发明实施例一提供的将已完成表面工艺的晶圆从硅片上进行卸片的方法，通过减薄工艺对硅片上远离晶圆一面的硅进行减薄后，再利用腐蚀工艺去除硅片上远离晶圆一面的硅，将晶圆从硅片上卸下。由于通过减薄工艺后剩余的硅的厚度比较小，能够有效缩短后续腐蚀工艺中的腐蚀时间。因此，不会造成对晶圆表面电极形貌和正向电压参数的影响，且不会破坏晶圆正面的芯片图形。

实施例二：

图9是本发明实施例二提供的将已完成表面工艺的晶圆从硅片上进行卸片的方法的流程图。如图9所示，与本发明实施例一提供的将已完成表面工艺的晶圆从硅片上进行卸片的方法相比，该方法仅利用减薄工艺，对固定有已完成 表面工艺的晶圆的硅片上远离晶圆一面的硅进行减薄，直接减薄至露出晶圆。此时，由于已经减薄至露出晶圆，硅片上远离晶圆一面的硅已经全部被去掉，因此，不需要再腐蚀工艺去除硅片上远离晶圆一面剩余的硅。由于不需要腐蚀工艺，可以完全避免腐蚀对晶圆造成的影响。

与本发明实施例一提供的将已完成表面工艺的晶圆从硅片上进行卸片的方法相比，本发明实施例二提供的将已完成表面工艺的晶圆从硅片上进行卸片的方法，通过减薄工艺对硅片上远离晶圆一面的硅进行减薄，减薄至露出晶圆，即可将晶圆从硅片上卸下。由于不需要腐蚀工艺，因此，既不会造成对晶圆表面电极形貌和正向电压参数的影响，也不会破坏晶圆正面的芯片图形，还可以有效降低成本。

上述仅为本发明的较佳实施例及所运用的技术原理。本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由权利要求的范围决定。