一种硅片减薄方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103606517103606517A(43)申请公布日2014.02.26(21)申请号201310425797.5(22)申请日2013.09.18(71)申请人中国东方电气集团有限公司地址610036四川省成都市金牛区蜀汉路333号(72)发明人王思亮胡强张世勇樱井建弥(74)专利代理机构成都天嘉专利事务所(普通合伙)51211代理人苏丹(51)Int.Cl.H01L21/304(2006.01)H01L21/306(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书5页说明书5页(54)发明名称一种硅片减薄方法(57)摘要本发明属于半导体集成电路制造工艺，尤其涉及一种硅片减薄方法。步骤1，将保护材料设置在硅片的正面；步骤2，用分阶段研磨的方式对所述硅片进行背面减薄，具体减薄过程分为两个阶段；步骤3，将研磨减薄后的硅片放入腐蚀液中，用磨砂轮以腐蚀速率v3进行湿法腐蚀；步骤4，将保护材料从硅片上去除。本发明减少了硅片在减薄过程中产生的缺陷，既保证了硅片减薄的批量化进行，又能有效地减少因为减薄所带来的背面缺陷和损伤层，并对个减薄和腐蚀过程中的厚度比例以及速率有精细的控制，所以减薄过程中硅片表面不会产生较多的缺陷和损伤，并通过减薄后的离子注入验证了缺陷减少的效果。CN103606517ACN103657ACN103606517A权利要求书1/1页1.一种硅片减薄方法，其特征在于：步骤1，将保护材料设置在硅片的正面；步骤2，用分阶段研磨的方式对所述硅片进行背面减薄，具体减薄过程分为两个阶段：第一阶段先用300-600目的磨砂轮对硅片进行减薄，此阶段减去的厚度为d1，减薄速率为v1，第二阶段再用1200-2000目的磨砂轮对硅片进行减薄，此阶段采取低速率的研磨减薄，减薄速率为v2，所述的第一阶段减薄的厚度d1为总减薄厚度d的70%~92%，第一阶段减薄速率v1=1μm/s至5μm/s，所述的第二阶段减薄的厚度d2为总减薄厚度d的20%~5%，第二阶段减薄速率v2=0.01μm/s至0.5μm/s；步骤3，将研磨减薄后的硅片放入腐蚀液中，用磨砂轮以腐蚀速率v3进行湿法腐蚀，所述的腐蚀速率v3=0.005μm/s至0.1μm/s，湿法腐蚀减薄的厚度为d3，所述的腐蚀减薄的厚度d3为总减薄厚度d的10%~3%，减薄的总厚度d要满足d=d1+d2+d3，所述减薄的总厚度d为50μm至1000μm；步骤4，将保护材料从硅片上去除。2.根据权利要求1所述的一种硅片减薄方法，其特征在于：所述d1去取最大值时，d2,d3均取最小值，当d1取最小值，d2，d3均取最大值。3.根据权利要求1或2所述的一种硅片减薄方法，其特征在于：所述的腐蚀液为酸性溶液的混合液。4.根据权利要求3所述的一种硅片减薄方法，其特征在于：所述酸性溶液的混合液为氢氟酸、硝酸和冰乙酸的混合溶液或氢氟酸、硫酸和硝酸的混合溶液。5.根据权利要求4所述的一种硅片减薄方法，其特征在于：所述保护材料为抗酸性溶液腐蚀的有机膜，所述有机膜为聚酯类或聚乙烯有机膜，将所述有机膜贴在硅片的正面。6.根据权利要求4所述的一种硅片减薄方法，其特征在于：所述保护材料为致密材料，如光刻胶，所述光刻胶均匀涂抹在硅片正面。7.根据权利要求5或6所述的一种硅片减薄方法，其特征在于：所述的磨砂轮为碳化硅磨砂轮或金刚石磨砂轮。8.根据权利要求5所述的一种硅片减薄方法，其特征在于：所述步骤4具体为将有机膜揭去。9.根据权利要求6所述的一种硅片减薄方法，其特征在于：所述步骤4具体为用干法或湿法去掉光刻胶。2CN103606517A说明书1/5页一种硅片减薄方法技术领域[0001]本发明属于半导体集成电路制造工艺，尤其涉及一种硅片减薄方法。背景技术[0002]随时技术工艺的不断发展，半导体芯片不断向高密度、高性能、小型化和轻薄化发展。其中，器件的薄片化是近年来功率器件和光伏器件的重点发展方向之一。一方面，薄片可以降低器件的导通电阻和压降，从而大幅度减少器件的导通损耗，并提升器件在散热等方面的性能；另一方面，薄片有利于减少器件封装的空间，从而实现整个封装模块的小型化和轻薄化。因此，硅片的减薄工艺就显得愈加重要。半导体行业中的硅片减薄方式包括研磨、化学机械抛光、干式抛光、湿法腐蚀等。其中，最常用的减薄方式是研磨（grinding），目前绝大多数的半导体芯片制造商都拥有自动化的研磨设备对硅片进行批量化减薄。研磨减薄时，硅片通过真空吸片夹持在工作换台的中心，磨砂轮边缘调整到硅片的中心位置，硅片和磨砂轮各自绕自己的轴线自旋，进行切入减薄。此方法的优点在于研磨力恒定、加工状态稳定，避免硅片出现中凸和塌边的现象。然而，这种方法不可避免地