不规则硅片的腐蚀方法与流程

本发明实施例涉及半导体领域，特别涉及一种不规则硅片的腐蚀方法。

背景技术：

在半导体产品的研发阶段，当需要对产品进行验证时，需要对整个晶圆进行切割，得到多个不规则硅片，一个不规则硅片对应一个产品，再对每个不规则硅片进行腐蚀，通过不同的腐蚀条件和工艺参数的调整选择出产品对应的最优方案。

相关技术中，由于现有的机台都是针对整体晶圆的加工，无法对晶圆切割得到的不规则硅片制作用于阻挡腐蚀溶液的掩蔽层，在腐蚀不规则硅片的背面时，不规则硅片裸露的剖面和不规则硅片的正面图形会受到损伤，因此，在实际的产品验证环节是以整个晶圆为单位，每次调整腐蚀条件和工艺参数是对整个晶圆进行验证。

然而，每次验证过程中以一个晶圆为单位，每次验证同一个晶圆只能验证一个工艺参数，产品验证阶段的流片成本高。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种不规则硅片的腐蚀方法。该技术方案如下：

第一方面，提供了一种不规则硅片的腐蚀方法，该方法包括：

将不规则硅片放置在腐蚀模具的上盖的开口区；所述不规则硅片是整个晶圆切割后得到的，所述腐蚀模具的上盖包括顶部和螺纹孔，所述开口区包括贯穿所述顶部的腐蚀孔和用于固定所述不规则硅片的凹槽；

将所述腐蚀模具的底座旋入所述腐蚀模具的上盖的螺纹孔；所述腐蚀模具的底座包括内柱和底盖，所述内柱上设置有螺纹，所述内柱的直径等于所述螺纹孔的直径；

将所述腐蚀模具放入腐蚀溶液，对所述不规则硅片上与所述腐蚀孔对应的部位进行腐蚀；

将所述腐蚀模具的底座从所述腐蚀模具的上盖的螺纹孔中旋出，将所述不规则硅片取下，得到腐蚀后的不规则硅片。

可选的，所述凹槽不贯穿所述腐蚀模具的上盖的顶部，所述腐蚀孔被所述凹槽包围。

可选的，所述将不规则硅片放置在腐蚀模具的上盖内的开口区，包括：

利用临时键合胶将玻璃片粘到所述不规则硅片的正面；

将密封垫圈放置在所述腐蚀模具的上盖内的所述凹槽内；

将所述不规则硅片的背面放置在所述密封垫圈上，所述不规则硅片的背面上待腐蚀的区域与所述腐蚀孔的形状对应。

可选的，所述腐蚀模具的上盖的螺纹孔为全螺纹结构。

可选的，所述腐蚀模具的上盖和底座的材料为耐腐蚀材料。

可选的，所述凹槽的顶角部位为圆形凹槽。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过将不规则硅片放置在腐蚀模具的上盖的开口区，将腐蚀模具的底座旋入腐蚀模具的上盖的螺纹孔，将腐蚀模具放入腐蚀溶液，对不规则硅片上与腐蚀孔对应的部位进行腐蚀，从腐蚀模具中取出腐蚀后的不规则硅片；解决了在产品研发验证产品时对不规则硅片单独腐蚀时，不规则硅片难以进行常规工艺的掩蔽层制作，导致腐蚀不规则硅片的背面时损坏不规则硅片的正面图形和侧边整体结构的问题；达到了使切片后的不规则硅片能够进行湿法腐蚀，降低验证阶段的流片成本的效果。

此外，通过腐蚀模具对每个不规则硅片进行腐蚀保护，使得不需要在调整湿法腐蚀的工艺参数时以整个晶圆为单位进行验证，降低了工艺难度，增加了实验样品工艺参数的多样化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施例示出的一种不规则硅片的腐蚀方法的流程图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种腐蚀模具的上盖的结构示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种腐蚀模具的上盖从螺纹孔向内看的上盖的顶部的结构示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种腐蚀模具的上盖从外侧看的上盖的顶部的结构示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种腐蚀模具的底座的结构示意图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种腐蚀模具的上盖与底座连接后的结构示意图；

图7是根据另一示例性实施例示出的一种不规则硅片的腐蚀方法的流程图；

图8是根据另一示例性实施例示出的一种不规则硅片的腐蚀方法的实施示意图；

图9是根据一示例性实施例示出的一种腐蚀模具的上盖与底座连接后的剖面图。

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，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

请参考图1，其示出了本发明一个实施例提供的不规则硅片的腐蚀方法的流程图。如图1所示，该不规则硅片的腐蚀方法可以包括以下步骤：

步骤101，将不规则硅片放置在腐蚀模具的上盖的开口区。

不规则硅片是整个晶圆切割后得到的。

腐蚀模具的上盖包括顶部和螺纹孔。

开口区位于腐蚀模具的上盖的顶部，开口区包括贯穿顶部的腐蚀孔和用于固定不规则硅片的凹槽。

将不规则硅片放置在凹槽中，由于上盖顶部腐蚀孔的存在，腐蚀孔对应位置的不规则硅片暴露在空气中。

可选的，凹槽不贯穿腐蚀模具的上盖顶部，从腐蚀模具的上盖的外侧看不到凹槽。

可选的，腐蚀孔被凹槽包围。

腐蚀模具由上盖和底座构成，上盖和底座通过螺纹结构连接。

如图2所示，腐蚀模具的上盖包括顶部22和螺纹孔21，上盖的顶部设置有开口区，开口区包括贯穿上盖的顶部的腐蚀孔23和用于固定不规则硅片的凹槽24。

需要说明的是，开口区的形状根据不规则硅片的形状确定，图2中正方形的开口区仅为示例性说明，本发明实施例对此不作限定。比如：若不规则硅片的形状为三角形，则开口区为三角形。

图3示出了从螺纹孔21看如图2所示的腐蚀模具的上盖的顶部的结构示意图，凹槽24包围腐蚀孔23。

图4示出了从外侧看如图2所示的腐蚀模具的上盖的顶部的结构示意图，只能看到腐蚀孔23。

腐蚀模具的底座包括内柱和底盖，内柱上设置有螺纹，内柱的直径等于螺纹孔的直径。

腐蚀模具的底座的内柱上的螺纹与腐蚀模具的上盖的螺纹孔的螺纹对应。

可选的，内柱的外径小于底盖的内径。

如图5所示，腐蚀模具的底座包括内柱51和底盖52。

步骤102，将腐蚀模具的底座旋入腐蚀模具的上盖的螺纹孔。

由于腐蚀模具的上盖的螺纹孔的螺纹与底座的内柱上的螺纹结构的螺纹对应，将腐蚀模具的底座上的内柱沿螺纹旋入腐蚀模具的上盖的螺纹孔，能够将底座与上盖固定为一体；腐蚀模具的底座旋入腐蚀模具的上盖的螺纹孔的结构如图6所示，底座62旋入上盖61的螺纹孔内，由于上盖内的凹槽内放置有不规则硅片，底座62不能完全旋入上盖61的螺纹孔内。

将底座旋入上盖的螺纹孔直到底座无法再被拧动，在这种情况下，腐蚀模具的底座和上盖形成一个密闭的空间，在腐蚀时只有腐蚀孔对应位置的不规则硅片会与腐蚀溶液接触，不规则硅片的其他部分被腐蚀模具保护，能够有效避免不规则硅片的边缘和正面图形区域被腐蚀溶液破坏。

步骤103，将腐蚀模具放入腐蚀溶液，对不规则硅片上与腐蚀孔对应的部位进行腐蚀。

腐蚀模具的上盖和底座连接为一体，不规则硅片被固定在腐蚀模具内部，只有裸露在腐蚀孔对应位置处的不规则硅片会被腐蚀溶液腐蚀。

步骤104，将腐蚀模具的底座从腐蚀模具的上盖的螺纹孔中旋出，将不规则硅片取下，得到腐蚀后的不规则硅片。

腐蚀完成后，将腐蚀模具从腐蚀溶液中取出，再将腐蚀模具的底座从腐蚀模具的上盖的螺纹孔中旋出，将不规则硅片从上盖内的凹槽中取出，得到腐蚀后的不规则硅片。

综上所述，本发明实施例提供的不规则硅片的腐蚀方法，通过将不规则硅片放置在腐蚀模具的上盖的开口区，将腐蚀模具的底座旋入腐蚀模具的上盖的螺纹孔，将腐蚀模具放入腐蚀溶液，对不规则硅片上与腐蚀孔对应的部位进行腐蚀，从腐蚀模具中取出腐蚀后的不规则硅片；解决了在产品研发验证产品时对不规则硅片单独腐蚀时，不规则硅片难以进行常规工艺的掩蔽层制作导致腐蚀时损坏不规则硅片的正面图形和侧边整体结构的问题；达到了使切片后的不规则硅片能够进行湿法腐蚀，降低验证阶段的流片成本的效果。

此外，通过腐蚀模具对每个不规则硅片进行腐蚀保护，使得不需要在调整湿法腐蚀的工艺参数时以整个晶圆为单位进行验证，降低了工艺难度，增加了实验样品工艺参数的多样化。

请参考图7，其示出了本发明另一个实施例提供的不规则硅片的腐蚀方法的流程图。如图7所示，该不规则硅片的腐蚀方法可以包括以下步骤：

步骤701，利用临时键合胶将玻璃片粘到不规则硅片的正面。

为了增加不规则硅片的强度，避免腐蚀模具的底座在旋入上盖时损坏不规则硅片，利用临时软接技术，使用临时键合胶将玻璃片粘到不规则硅片的正面。

可选的，临时键合胶采用熔点为120-130℃的高熔点临时键合胶，玻璃片为7740高硼玻璃。

在利用临时键合胶将玻璃片粘贴到不规则硅片的正面时，需要将不规则硅片正面与玻璃片之间的空气全部排出。

由于不规则硅片的正面通过临时键合胶粘贴在玻璃片上，即使在腐蚀时腐蚀溶液通过腐蚀模具的底座和上盖之间的缝隙进入，不规则硅片的正面也不会受到腐蚀而损坏。

如图8所示，不规则硅片81的正面通过临时键合胶82粘贴在玻璃片83上。

步骤702，将密封垫圈放置在腐蚀模具的上盖内的凹槽内。

为了缓冲不规则硅片与腐蚀模具的上盖的应力，防止在将腐蚀模具的底座旋入上盖内时不规则硅片受到挤压破裂，在腐蚀模具的上盖内的凹槽内放止密封垫圈。如图2所示，腐蚀模具的上盖的凹槽24内放置有密封垫圈25。

可选的，腐蚀模具的上盖内的凹槽的顶角部位为圆形凹槽。圆形凹槽有助于方便地取出不规则硅片。如图3所示，凹槽24的顶角部位为圆形凹槽31。

密封垫圈的形状与凹槽的形状对应。可选的，密封垫圈为氟橡胶胶圈。

凹槽的形状与不规则硅片的形状对应，本发明实施例对此不作限定。

步骤703，将不规则硅片的背面放置在密封垫圈上，不规则硅片的背面上待腐蚀的区域与腐蚀孔的形状对应。

腐蚀孔的形状由不规则硅片的背面上待腐蚀的区域的形状确定，本发明实施例对此不作限定。

步骤704，将腐蚀模具的底座旋入腐蚀模具的上盖的螺纹孔。

腐蚀模具的底座包括内柱和底盖，内柱上设置有螺纹，内柱的直径等于螺纹孔的直径。

将腐蚀模具的底座旋入腐蚀模具的上盖的螺纹孔的过程持续至不规则硅片的背面与密封垫圈接触面收紧，腐蚀模具实现密封。

如图9所示，底座92旋入上盖91的螺纹孔，底座92的内柱抵住通过临时键合胶94粘在玻璃片93上的不规则硅片95，不规则硅片95被放置在密封垫圈96上，腐蚀孔97与不规则硅片95的背面接触。

该步骤在上述步骤102进行了阐述，这里不再赘述。

步骤705，将腐蚀模具放入腐蚀溶液，对不规则硅片上与腐蚀孔对应的部位进行腐蚀。

将腐蚀模具放入碱性腐蚀溶液中，对不规则硅片的背面进行腐蚀，由于密封垫圈与不规则硅片的背面紧密接触，因此，碱性腐蚀溶液只与裸露在腐蚀孔对应位置的不规则硅片的背面进行体硅反应。

步骤706，将腐蚀模具的底座从腐蚀模具的上盖的螺纹孔中旋出，将不规则硅片取下，得到腐蚀后的不规则硅片。

腐蚀完成后，将腐蚀模具的底座从腐蚀模具的上盖的螺纹孔中旋出。利用解键合技术，将不规则硅片从玻璃片上取下，得到腐蚀后的不规则硅片。

腐蚀后的不规则硅片只有在腐蚀时裸露在腐蚀孔对应位置的部分被腐蚀，其他部分未被腐蚀。

综上所述，本发明实施例提供的不规则硅片的腐蚀方法，通过将不规则硅片放置在腐蚀模具的上盖的开口区，将腐蚀模具的底座旋入腐蚀模具的上盖的螺纹孔，将腐蚀模具放入腐蚀溶液，对不规则硅片上与腐蚀孔对应的部位进行腐蚀，从腐蚀模具中取出腐蚀后的不规则硅片；解决了在产品研发验证产品时对不规则硅片单独腐蚀时，不规则硅片难以进行常规工艺的掩蔽层制作，导致腐蚀不规则硅片的背面时损坏不规则硅片的正面图形和侧边整体结构的问题；达到了使切片后的不规则硅片能够进行湿法腐蚀，降低验证阶段的流片成本的效果。

此外，通过腐蚀模具对个不规则硅片进行腐蚀保护，使得不需要在调整湿法腐蚀的工艺参数时以整个晶圆为单位进行验证，降低了工艺难度，增加了实验样品工艺参数的多样化。

在基于图1或图7所示实施例的可选实施例中，腐蚀模具的上盖的螺纹为全螺纹结构。

在基于图1或图7所示实施例的可选实施例中，腐蚀模具的上盖和底座的材料为耐腐蚀材料。比如：腐蚀模具的上盖和底座的材料为聚四氟乙烯。

需要说明的是：上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。