一种利用载盘密封晶圆的方法与流程

1.本发明涉及晶圆加工技术领域，具体的是一种利用载盘密封晶圆的方法。


背景技术：

2.晶圆指制造半导体晶体管或集成电路的衬底(也叫基片)。由于是晶体材料，其形状为圆形，所以称为晶圆。衬底材料有硅、锗、gaas、i np、gan等。由于硅最为常用，如果没有特别指明晶体材料，通常指硅晶圆。在现有的晶圆加工制程中，常需要键合玻璃载板加工，以提供应力支撑。但是玻璃载板需要借助黏着剂与晶圆暂时键合，而黏着剂耐高温性能差，不能满足晶圆加工时的高温制程的要求，如果采用永久键合，又存在材料的限制。
3.申请人在申请号为2021114160788的专利中提出一种用于晶圆加工的凹槽型载盘，通过不同材质的载盘承载晶圆，以适应不同晶圆制程。但是采用凹槽型载盘承载晶圆时也需要对晶圆进行限位和封堵，否则在进行转移时晶圆会掉落。因此，需要一种能够暂时封堵晶圆的方法，以防止使用载盘进行晶圆加工时晶圆掉落。


技术实现要素：

4.为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种利用载盘密封晶圆的方法，通过载盘上的卡榫和晶圆的卡槽的配合对晶圆进行限位，同时在晶圆和载盘表面沉积或涂布封堵层，实现对载盘中晶圆的双重限位，有效防止晶圆加工中移动或掉落。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种利用载盘密封晶圆的方法，所述载盘表面开设有凹槽，所述凹槽内壁设有至少一个卡榫，所述密封晶圆的方法包括以下步骤：
7.s1、将待加工晶圆边缘开设至少一个卡槽，然后将晶圆放入载盘表面的凹槽中，卡槽与卡榫配合；
8.s2、在晶圆和载盘的表面沉积或涂布封堵层；
9.s3、通过cmp研磨封堵层至晶圆表面，使晶圆表面平坦化；
10.s4、完成晶圆的正面制程后remove封堵层，即可将晶圆释放取出进行后续制程。
11.进一步优选地，步骤s1中通过蚀刻或机械研磨的方式于晶圆边缘开设卡槽，卡槽形状和尺寸与卡榫契合。
12.进一步优选地，步骤s2中通过cvd沉积氧化物封堵层，步骤s4中通过电浆蚀刻除去氧化物封堵层。
13.进一步优选地，步骤s2中通过以旋转涂布后固化形成sog封堵层，步骤s4中通过电浆蚀刻除去sog封堵层。
14.进一步优选地，步骤s2中通过涂布聚酰亚胺后固化形成封堵层，步骤s4中通过有机溶剂溶解除去封堵层。
15.本发明的有益效果：
16.本发明通过载盘上的卡榫和晶圆的卡槽的配合对晶圆进行限位，同时在晶圆和载
盘表面沉积或涂布封堵层，通过cmp平坦化后由于晶圆边缘呈弧形，晶圆边缘转角处的封堵层形成限位凸块，完成对晶圆的封堵，从而实现对载盘中晶圆的双重限位，防止晶圆在加工中移动或掉落。本发明封堵层在后续的制程中可以随时除去封堵层，方便取出晶圆进行后续加工，封堵和释放的工艺成熟，生产成本低，可以替代传统玻璃载板的键合和解键合，克服了玻璃载板工艺的温度限制。
附图说明
17.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
18.图1是本发明载盘和晶圆的俯视示意图；
19.图2是本发明实施例1步骤s1的工艺成形示意图；
20.图3是本发明实施例1步骤s2的工艺成形示意图；
21.图4是本发明实施例1步骤s3的工艺成形示意图图；
22.图5是本发明实施例2步骤s1的工艺成形示意图；
23.图6是本发明实施例2步骤s2的工艺成形示意图；
24.图7是本发明实施例2步骤s3的工艺成形示意图；
25.图8是本发明实施例3步骤s1的工艺成形示意图；
26.图9是本发明实施例3步骤s2的工艺成形示意图；
27.图10是本发明实施例3步骤s3的工艺成形示意图；
28.图11是本发明实施例3另一种封堵方式的示意图。
具体实施方式
29.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。
30.实施例1
31.如图1-4所示，一种利用载盘密封晶圆的方法，所述载盘表面开设有凹槽，所述凹槽内壁对称设置卡榫，所述密封晶圆的方法包括以下步骤：
32.s1、将通过蚀刻或机械研磨的方式于待加工晶圆边缘对称开设卡槽，然后将晶圆放入载盘表面的凹槽中，卡槽与卡榫配合；
33.s2、在晶圆和载盘的表面通过cvd沉积s io2封堵层；
34.s3、通过cmp研磨s io2封堵层至晶圆表面，使晶圆表面平坦化；
35.s4、完成晶圆的正面制程后通过电浆蚀刻除去s io2封堵层，即可将晶圆释放取出进行后续制程。
36.实施例2
37.如图5-7所示，一种利用载盘密封晶圆的方法，所述载盘表面开设有凹槽，所述凹槽内壁对称设置卡榫，所述密封晶圆的方法包括以下步骤：
38.s1、将通过蚀刻或机械研磨的方式于待加工晶圆边缘对称开设卡槽，然后将晶圆放入载盘表面的凹槽中，卡槽与卡榫配合；
39.s2、在晶圆和载盘的表面通过旋转涂布后固化形成sog封堵层；
40.s3、通过cmp研磨sog封堵层至晶圆表面，使晶圆表面平坦化；
41.s4、完成晶圆的正面制程后通过电浆蚀刻除去sog封堵层，即可将晶圆释放取出进行后续制程。
42.实施例3
43.如图8-10所示，一种利用载盘密封晶圆的方法，所述载盘表面开设有凹槽，所述凹槽内壁对称设置卡榫，所述密封晶圆的方法包括以下步骤：
44.s1、将通过蚀刻或机械研磨的方式于待加工晶圆边缘对称开设卡槽，然后将晶圆放入载盘表面的凹槽中，卡槽与卡榫配合；
45.s2、在晶圆和载盘的表面通过涂布聚酰亚胺后固化形成封堵层；
46.s3、通过cmp研磨聚酰亚胺封堵层至晶圆表面，使晶圆表面平坦化；
47.s4、完成晶圆的正面制程后通过有机溶剂溶解除去封堵层，即可将晶圆释放取出进行后续制程。
48.如图11所示，步骤s2、s3中也可以仅在晶圆的四周涂布聚酰亚胺固化后形成环状的封堵层，这样晶圆表面无遮挡，无需进行步骤s3的cmp研磨平坦化即可进行后续的制程。
49.实施例4
50.一种利用载盘密封晶圆的方法，所述载盘表面开设有凹槽，所述凹槽内壁对称设置卡榫，所述密封晶圆的方法包括以下步骤：
51.s1、将通过蚀刻或机械研磨的方式于待加工晶圆边缘对称开设卡槽，然后将晶圆放入载盘表面的凹槽中，卡槽与卡榫配合；
52.s2、在晶圆和载盘的表面通过光阻后固化形成封堵层，也可以利用制程中的光刻步骤中涂布的光阻进行封堵；
53.s3、通过曝光显影除去晶圆表面的光阻，利用周边的光阻对晶圆进行密封；
54.s4、完成晶圆的正面制程后通过曝光显影除去四周的光阻，即可将晶圆释放取出进行后续制程。
55.需要说明的是，本发明利用载盘密封晶圆的方法中载盘还可以是多凹槽型载盘，通过多凹槽型进行晶圆密封的方法与上述实施例1-4中基本相同，区别在于采用聚酰亚胺封堵时只能通过整体涂布后cmp研磨或曝光显影蚀刻除去晶圆上方的聚酰亚胺。
56.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。
57.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。