晶圆背面减薄方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114496774A(43)申请公布日2022.05.13(21)申请号202210084168.X(22)申请日2022.01.19(71)申请人上海华虹宏力半导体制造有限公司地址201203上海市浦东新区中国（上海）自由贸易试验区祖冲之路1399号(72)发明人潘嘉郁新举(74)专利代理机构上海浦一知识产权代理有限公司31211专利代理师郭四华(51)Int.Cl.H01L21/3105(2006.01)H01L21/304(2006.01)H01L21/67(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称晶圆背面减薄方法(57)摘要本发明公开了一种晶圆背面减薄方法包括如下步骤：步骤一、在具有台阶形貌的晶圆的正面表面贴上背面研磨保护膜。步骤二、对背面研磨保护膜的正面表面进行平坦化。步骤三、将晶圆固定放置在减薄机台的晶圆支撑盘上，晶圆通过背面研磨保护膜的平整的正面表面和晶圆支撑盘形成无缝隙且平整的接触。步骤四、对晶圆进行背面减薄，背面减薄过程中晶圆支撑盘提供的支撑力在晶圆面内分布均匀。步骤五、去除背面研磨保护膜。本发明能消除晶圆正面台阶形貌对背面减薄的不利影响，防止由于晶圆的受力不均产生的微裂缝和研磨速率差异，从而实现对晶圆的均匀减薄。CN114496774ACN114496774A权利要求书1/2页1.一种晶圆背面减薄方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、提供完成正面工艺的晶圆，所述晶圆的正面表面具有由正面工艺带来的台阶形貌，在所述晶圆的正面表面贴上背面研磨保护膜；所述晶圆的正面表面的台阶形貌使所述背面研磨保护膜的正面表面为不平整的凸凹形貌；步骤二、对所述背面研磨保护膜的正面表面进行平坦化使所述背面研磨保护膜的正面表面具有平整形貌；步骤三、将所述晶圆固定放置在减薄机台的晶圆支撑盘上，所述晶圆通过所述背面研磨保护膜的正面表面和所述晶圆支撑盘接触，所述背面研磨保护膜的正面表面的平整形貌使得所述背面研磨保护膜的正面表面和所述晶圆支撑盘形成无缝隙且平整的接触；步骤四、采用所述减薄机台的研磨头对所述晶圆进行背面减薄，所述背面研磨保护膜的正面表面和所述晶圆支撑盘之间的接触结构使得在所述背面减薄过程中所述晶圆支撑盘提供的支撑力在所述晶圆面内分布均匀，从而使得所述晶圆的背面表面各位置受力均匀，能消除由所述晶圆的背面表面各位置受力不均而产生的研磨速率差异和微缺陷；步骤五、去除所述背面研磨保护膜。2.如权利要求1所述的晶圆背面减薄方法，其特征在于：步骤一中，所述晶圆由半导体衬底组成。3.如权利要求2所述的晶圆背面减薄方法，其特征在于：所述半导体衬底包括硅衬底。4.如权利要求2所述的晶圆背面减薄方法，其特征在于：步骤一中，所述正面工艺包括：在所述半导体衬底中形成半导体器件的正面结构；形成金属互连结构，所述金属互连结构将所述半导体器件的正面结构的各掺杂区引出；所述金属互连结构包括图形化的金属层、层间膜和穿过所述层间膜的通孔，所述通孔实现不同所述金属层之间的连接；所述金属层的图形化结构会使得所述半导体衬底的正面表面具有所述台阶形貌。5.如权利要求4所述的晶圆背面减薄方法，其特征在于：所述金属互连结构形成之后，还包括形成聚酰亚胺并对所述聚酰亚胺进行图形；图形化后的所述聚酰亚胺具有台阶结构从而使得所述半导体衬底的正面表面具有所述台阶形貌。6.如权利要求4所述的晶圆背面减薄方法，其特征在于：所述半导体器件包括功率器件，所述功率器件包括有源区、过渡区和终端区，所述终端区环绕在所述有源区的周侧，所述过渡区位于所述有源区和所述终端区之间，在所述有源区中形成有器件单元结构，在所述终端区中形成有终端结构。7.如权利要求6所述的晶圆背面减薄方法，其特征在于：所述有源区通过形成于所述半导体衬底表面的场氧化层定义，所述场氧化层将所述有源区的所述半导体衬底表面露出，所述场氧化层覆盖部分所述过渡区，所述场氧化层从所述过渡区向所述终端区延伸从而将所述终端区表面全部覆盖或者仅将所述终端区的外侧部分区域露出；所述场氧化层在所述过渡区顶部形成台阶结构并从而使得所述半导体衬底的正面表面具有所述台阶形貌。8.如权利要求6所述的晶圆背面减薄方法，其特征在于：所述功率器件包括IGBT。9.如权利要求1所述的晶圆背面减薄方法，其特征在于：所述背面研磨保护膜采用蓝膜。10.如权利要求1或9所述的晶圆背面减薄方法，其特征在于：步骤二中采用硬质材料对2CN114496774A权利要求书2/2页所述背面研磨保护膜进行切削实现对所述背面研磨保护膜的正面表面的平坦化。11.如权利要求10所述的晶圆背面减薄方法，其特征在于：所述硬质材料包括金刚石。12.如权利要求1所述的晶圆背面减薄方法，其特征在于：步骤三中，所述晶圆支撑