一种半导体晶圆的背面研磨方法与流程

文档序号:13946089阅读:3257来源:国知局

本发明涉及半导体晶圆技术领域,具体涉及一种半导体晶圆的背面研磨方法。



背景技术:

持续缩减半导体尺寸的趋势面临多重挑战。在集成电路的量产工艺中,缩减尺寸的方法之一为采用极薄半导体晶片。有部分已知的本领域发明人采用背面研磨法,以缩减半导体晶片的厚度。实际上操作为先完成半导体晶片的正面元件,再由晶片背面移除多余基材。

在背面研磨工艺中,先将晶片置于工作台上,接着以研磨轮移除多余基材。某些系统可具有多个分开的研磨轮,某一研磨轮研磨生产线上的某一晶片,而其他研磨轮可同时研磨其他晶片。目前已知背面研磨工艺的控制与参数测量相关,比如驱动研磨轮的电流以及研磨轮的轴心转速两者的测量组合。由上述参数可知研磨轮与晶片之间的摩擦力是否控制在可接受的范围。其他方法则测量晶圆晶片与晶片上电容板之间的电容。



技术实现要素:

本发明旨在提供了一种半导体晶圆的背面研磨方法。

本发明提供如下技术方案:

一种半导体晶圆的背面研磨方法,包括以下步骤:

(1)将一半导体晶圆粘蜡后固定于一工作台上,其中该工作台具有一表面,且该半导体晶圆的正面位于该工作台表面上,且其中该工作台具有一个或多个孔洞,且一个或多个传感器为置于该一个或多个孔洞中;

(2)将半导体晶圆置于研磨机的上磨盘和下磨盘之间,加入研磨料,对半导体晶圆进行四种加压研磨;

(3)在该研磨步骤中监测该一个或多个传感器测得的参数;以及依据该参数调整该研磨步骤;

(4)将研磨后出的半导体晶圆在配比为蜡水与去离子水的体积比1:20~32的去蜡水中、温度45~50℃进行超声去蜡5min,甩干后即得所需厚度的半导体晶圆。

所述步骤(3)中监测该一个或多个传感器测得的参数的步骤包括:将一特定时段中该一个或多个压电转换器所输出的压力读数平均,并将平均后的压力读数作为该参数。

所述步骤(2)中四种加压研磨为:轻压研磨:时间为20~40s、压力为30~50kg、转速为2~6rpm、研磨液流量为600~800ml/min,中压研磨:时间为20~40s、压力为30~50kg、转速为4~7rpm、研磨液流量为600~800ml/min,修磨:时间为20~40s、压力为40~60kg、转速为7~10rpm、研磨液流量为600~800ml/min,重压研磨时间为180~200s、压力为50~70kg、转速为10~14rpm、研磨液流量为600~800ml/min。

所述传感器为一个或多个压电转换器。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明以压电转换器测量研磨轮施加至晶片的压力;将压电转换器测量的数据转换为统计工艺控制工具可读的系列数值;以及当系列数值超出特定范围时暂停背面研磨工艺,或当系列数值位于特定范围时持续背面研磨工艺直到晶片达到所需厚度,使得半导体晶片在背面研磨工艺中保持厚度一致;同时经研磨得到的半导体晶圆表面质量优异,减少了半导体晶圆崩边和裂纹的产生,降低了生产成本。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一种半导体晶圆的背面研磨方法,包括以下步骤:

(1)将一半导体晶圆粘蜡后固定于一工作台上,其中该工作台具有一表面,且该半导体晶圆的正面位于该工作台表面上,且其中该工作台具有一个或多个孔洞,且一个或多个传感器为置于该一个或多个孔洞中;

(2)将半导体晶圆置于研磨机的上磨盘和下磨盘之间,加入研磨料,对半导体晶圆进行四种加压研磨;

(3)在该研磨步骤中监测该一个或多个传感器测得的参数;以及依据该参数调整该研磨步骤;

(4)将研磨后出的半导体晶圆在配比为蜡水与去离子水的体积比1:20~32的去蜡水中、温度45~50℃进行超声去蜡5min,甩干后即得所需厚度的半导体晶圆。

所述步骤(3)中监测该一个或多个传感器测得的参数的步骤包括:将一特定时段中该一个或多个压电转换器所输出的压力读数平均,并将平均后的压力读数作为该参数。

所述步骤(2)中四种加压研磨为:轻压研磨:时间为20~40s、压力为30~50kg、转速为2~6rpm、研磨液流量为600~800ml/min,中压研磨:时间为20~40s、压力为30~50kg、转速为4~7rpm、研磨液流量为600~800ml/min,修磨:时间为20~40s、压力为40~60kg、转速为7~10rpm、研磨液流量为600~800ml/min,重压研磨时间为180~200s、压力为50~70kg、转速为10~14rpm、研磨液流量为600~800ml/min。

所述传感器为一个或多个压电转换器。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于所述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是所述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种半导体晶圆的背面研磨方法,包括以下步骤:(1)将一半导体晶圆粘蜡后固定于一工作台上,其中该工作台具有一表面,且该半导体晶圆的正面位于该工作台表面上,且其中该工作台具有一个或多个孔洞,且一个或多个传感器为置于该一个或多个孔洞中;(2)将半导体晶圆置于研磨机的上磨盘和下磨盘之间,加入研磨料,对半导体晶圆进行四种加压研磨;(3)在该研磨步骤中监测该一个或多个传感器测得的参数;以及依据该参数调整该研磨步骤;(4)将研磨后出的半导体晶圆在配比为蜡水与去离子水的体积比1:20~32的去蜡水中、温度45~50℃进行超声去蜡5min,甩干后即得所需厚度的半导体晶圆。

技术研发人员:周诗健;王海勇
受保护的技术使用者:合肥新汇成微电子有限公司
技术研发日:2017.09.26
技术公布日:2018.03.16
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