晶圆背面腐蚀方法及晶圆背面腐蚀装置与流程

本申请涉及半导体制造，具体涉及一种晶圆背面腐蚀方法及晶圆背面腐蚀装置。

背景技术：

1、taiko wafer(太鼓环晶圆)在背面刻蚀机台作业时，晶圆在伯努利气压的作用下悬浮，作业过程中工作台高速旋转，晶圆正面朝向工作台表面并且与工作台为非接触，晶圆背面朝上以进行背面减薄作业。

2、随着taiko wafer减薄厚度的降低，晶圆的翘曲度显著增大，当减薄厚度小于100um时，相同气量的伯努利气压无法使晶圆完全悬浮，晶圆正面容易与高速旋转的工作台接触从而造成晶圆正面沾污甚至晶圆破片。

技术实现思路

1、本申请提供了一种晶圆背面腐蚀方法及晶圆背面腐蚀装置，可以解决晶圆在伯努利旋转工作台上无法完全悬浮而造成晶圆正面与高速旋转的工作台接触从而导致晶圆正面沾污甚至晶圆破片的问题。

2、一方面，本申请实施例提供了一种晶圆背面腐蚀方法，包括：

3、第一步骤：提供一待刻蚀晶圆，并将所述待刻蚀晶圆悬浮放置于伯努利旋转工作台上，此时，所述待刻蚀晶圆的背面朝上，所述待刻蚀晶圆的正面与所述伯努利旋转工作台的表面相对；

4、第二步骤：监测所述晶圆的正面与所述伯努利旋转工作台的表面之间的距离是否小于一间距阈值；

5、第三步骤：若所述晶圆的正面与所述伯努利旋转工作台的表面之间的距离小于所述间距阈值，则增加所述伯努利旋转工作台内的气体管路喷射出的惰性气体的流量；若所述晶圆的正面与所述伯努利旋转工作台的表面之间的距离大于或者等于所述间距阈值，则执行第四步骤；

6、第四步骤：返回执行所述第二步骤直至晶圆背面腐蚀工艺结束。

7、可选的，在所述晶圆背面腐蚀方法中，所述间距阈值小于或者等于2mm。

8、可选的，在所述晶圆背面腐蚀方法中，若所述晶圆的正面与所述伯努利旋转工作台的表面之间的距离小于所述间距阈值，则增加所述伯努利旋转工作台内的气体管路喷射出的惰性气体的流量的过程中，所述惰性气体的流量的计算公式如下：

9、q＝k×l；

10、其中，q为所述惰性气体的流量值；l为所述晶圆的正面与所述伯努利旋转工作台的表面之间的距离；k为气体流量值q和距离l的转换系数，k的取值范围为10～1000。

11、可选的，在所述晶圆背面腐蚀方法中，所述惰性气体为氮气。

12、另一方面，本申请实施例还提供了一种晶圆背面腐蚀装置，包括：

13、伯努利旋转工作台，用于放置晶圆，所述晶圆的背面朝上，所述晶圆的正面与所述伯努利旋转工作台的表面相对；

14、气体管路，用于喷射惰性气体以使晶圆悬浮于所述伯努利旋转工作台上；

15、检测单元，用于获取所述晶圆的正面与所述伯努利旋转工作台的表面之间的距离，以及用于监测所述晶圆的正面与所述伯努利旋转工作台的表面之间的距离是否小于一间距阈值；

16、执行单元，用于在所述晶圆的正面与所述伯努利旋转工作台的表面之间的距离小于所述间距阈值时，增加所述伯努利旋转工作台表面喷射出的惰性气体的流量；以及

17、控制单元，用于接收所述检测单元的距离判断信号，以及用于根据所述距离判断信号，控制所述执行单元是否动作。

18、本申请技术方案，至少包括如下优点：

19、本申请实施例提供一种晶圆背面腐蚀方法及晶圆背面腐蚀装置，其中晶圆背面腐蚀方法包括：第一步骤：将待刻蚀晶圆悬浮放置于伯努利旋转工作台上；第二步骤：监测晶圆与所述伯努利旋转工作台之间的距离是否小于一间距阈值；第三步骤：若晶圆与伯努利旋转工作台之间的距离小于间距阈值，则增加惰性气体的流量；若晶圆与伯努利旋转工作台之间的距离大于或者等于所述间距阈值，则执行第四步骤；第四步骤：返回执行第二步骤直至晶圆背面腐蚀工艺结束。本申请通过实时监测晶圆与伯努利旋转工作台之间的距离，若距离小于间距阈值，就动态调整惰性气体的流量以使减薄后厚度低于100μm的晶圆始终在伯努利旋转工作台上保持悬浮，避免了晶圆正面与高速旋转的伯努利旋转工作台接触从而造成晶圆正面沾污甚至晶圆破片的情况，提高了晶圆背面腐蚀工艺的可靠性和晶圆的良率。此外，动态调整惰性气体的流量，可以利用流量合适的惰性气体吹掉晶圆侧面的腐蚀溶液，从而时刻保持晶圆正面的干燥，进一步避免了晶圆正面不会被沾污。

技术特征：

1.一种晶圆背面腐蚀方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的晶圆背面腐蚀方法，其特征在于，所述间距阈值小于或者等于2mm。

3.根据权利要求1所述的晶圆背面腐蚀方法，其特征在于，若所述晶圆的正面与所述伯努利旋转工作台的表面之间的距离小于所述间距阈值，则增加所述伯努利旋转工作台内的气体管路喷射出的惰性气体的流量的过程中，所述惰性气体的流量的计算公式如下：

4.根据权利要求1所述的晶圆背面腐蚀方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气。

5.一种晶圆背面腐蚀装置，其特征在于，包括：

技术总结
本申请实施例提供一种晶圆背面腐蚀方法及晶圆背面腐蚀装置，其中腐蚀方法包括：第一步骤：将晶圆悬浮放置于工作台上；第二步骤：监测晶圆与工作台之间的距离是否小于一间距阈值；第三步骤：若晶圆与工作台之间的距离小于间距阈值，则增加惰性气体的流量；若晶圆与工作台之间的距离≥所述间距阈值，则执行第四步骤；第四步骤：返回执行第二步骤直至晶圆背面腐蚀工艺结束。本申请通过实时监测晶圆与工作台之间的距离，并根据该距离动态调整惰性气体的流量以使减薄后的厚度低于100μm的晶圆始终在工作台上保持悬浮，避免了晶圆正面与高速旋转的工作台接触从而造成晶圆正面沾污甚至晶圆破片的情况，提高了晶圆背面腐蚀工艺的可靠性和晶圆的良率。

技术研发人员：张磊,谭秀文,许有超
受保护的技术使用者：华虹半导体（无锡）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16