一种用于制备半导体器件的晶圆及晶圆的背面减薄方法.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CN111987146A(43)申请公布日2020.11.24(21)申请号202010992591.0H01L29/739(2006.01)(22)申请日2020.09.21(71)申请人上海擎茂微电子科技有限公司地址201100上海市闵行区东川路555号乙楼一层1001室（集中登记地）(72)发明人王海军阳平(74)专利代理机构温州知远专利代理事务所(特殊普通合伙)33262代理人汤时达(51)Int.Cl.H01L29/06(2006.01)H01L21/304(2006.01)H01L21/306(2006.01)H01L21/308(2006.01)H01L21/331(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种用于制备半导体器件的晶圆及晶圆的背面减薄方法(57)摘要本发明涉及一种用于制备半导体器件的晶圆，包括晶圆本体，晶圆本体的背面通过背面减薄形成凹槽，晶圆本体绕所述凹槽形成位于晶圆本体边缘的支撑环，支撑环的侧面即凹槽的内侧面为斜面。本发明的用于制备半导体器件的晶圆在背面N型曝光时光刻胶不易残留，从而避免退火时光刻胶对设备的影响。CN111987146ACN111987146A权利要求书1/1页1.一种用于制备半导体器件的晶圆，包括晶圆本体(1)，晶圆本体的背面通过背面减薄形成凹槽(2)，晶圆本体绕所述凹槽形成位于晶圆本体边缘的支撑环(3)，其特征在于：支撑环的侧面即凹槽的内侧面为斜面。2.根据权利要求1所述的用于制备半导体器件的晶圆，其特征在于：所述支撑环的内侧面与支撑环上表面之间的夹角位于30～45度之间。3.根据权利要求2所述的用于制备半导体器件的晶圆，其特征在于：支撑环的顶面宽度为0.8～1.2毫米。4.一种如权利要求3所述用于制备半导体器件的晶圆的背面减薄方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：对晶圆背面进行轻研磨，形成表面平整且厚度小于原晶圆厚度的薄型晶圆；S2：在薄型晶圆的背面涂覆光刻胶，并采用与支撑环相对应的掩膜版图形来进行光刻；S3：对薄型晶圆背面依次进行曝光和显影，从而在薄型晶圆背面形成与掩膜版对应的支撑环光刻胶图形；S4：湿法腐蚀薄型晶圆背面至60～130微米，从而在薄型晶圆背面形成凹槽，并使支撑环的内侧面与凹槽底面倾斜相交。5.根据权利要求3所述的晶圆的背面减薄方法，其特征在于：步骤S1中轻研磨的厚度为50～100微米。6.根据权利要求3所述的晶圆的背面减薄方法，其特征在于：在步骤S1之前包括在晶圆正面贴保护膜的步骤，所述保护膜为蓝膜或UV膜。2CN111987146A说明书1/4页一种用于制备半导体器件的晶圆及晶圆的背面减薄方法技术领域[0001]本发明涉及一种晶圆，尤其涉及一种用于制备半导体器件的晶圆。此外，本发明还设计一种晶圆的背面减薄方法。背景技术[0002]在制备如RC-IGBT等半导体器件时，需要对晶圆进行背面N型光刻。光刻前，必须将晶圆减薄到规定的厚度(60um-130um)，而背面光刻设备对晶圆厚度有较高的要求，目前背面光刻设备不能直接对较薄的晶圆进行加工处理，因此，目前现有技术都采用TAIKO工艺来进行晶圆背面研削。[0003]TAIKO工艺包括以下步骤：晶圆正面贴保护膜(蓝膜或UV膜)；将晶圆内部研磨(干法刻蚀和湿法腐蚀)至薄片(厚度小于60-130um)；去除保护膜；背面工艺(包括涂覆光刻胶、背面光刻、离子注入、去除光刻胶、退火、背面金属化)；打点和测试；环切(去除支撑环)和划片等。[0004]TAIKO工艺在对晶圆进行研削时，不是对晶圆即硅片的整个平面都进行减薄，而是仅对晶圆的中间部分进行减薄，将保留晶圆外围的边缘部分(3-5.5mm)不进行减薄，该不进行减薄的边缘部分形成上述支撑环。通过这项技术，可降低薄型晶片的搬运风险，减少晶圆的翘曲和碎片，满足了对厚度小于100um的超薄晶圆的加工需求。但是这项技术同时也引入了如下新的问题。[0005]目前，经TAIKO工艺研削的晶片，其边缘支撑环的宽度为3-5.5mm，厚度为725um(8寸晶圆)，其晶圆内的厚度约为60-130um，晶圆边缘支撑环的内侧壁与晶圆内部上表面形成90°的直角。当去除背面光刻胶时，晶圆边缘支撑环的内侧壁与晶圆内部上表面形成的直角处容易有光刻胶堆积，导致光刻胶残留。在下一步退火工艺中，高温会造成光刻胶挥发，从而污染炉管或遮挡激光退火设备镜头，进而影响杂质激活效率，降低产品良率。同时，经过TAIKO工艺研削的晶片，其应力较大，容易造成光刻对偏，影响器件性能。[0006]此外，经TAIKO工艺研削的晶片，其边缘支撑环的支撑宽度为3-5.5mm，这使得芯片的有效利用面积减小，得到的有效芯片颗数减小，从而不利于节