[发明专利]晶圆减薄方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造工艺技术领域，特别涉及一种背照式图像传感器制造过程中的晶圆减薄方法。

背景技术

图像传感器是在光电技术基础上发展起来的，所谓图像传感器，就是能够感受光学图像信息并将其转换成可用输出信号的传感器。图像传感器可以提高人眼的视觉范围，使人们看到肉眼无法看到的微观世界和宏观世界，看到人们暂时无法到达处发生的事情，看到超出肉眼视觉范围的各种物理、化学变化过程，生命、生理、病变的发生发展过程，等等。可见图像传感器在人们的文化、体育、生产、生活和科学研究中起到非常重要的作用。可以说，现代人类活动已经无法离开图像传感器了。

按照接收光线的位置的不同，图像传感器可以分为传统正照式图像传感器及背照式图像传感器，其中，背照式图像传感器与传统正照式图像传感器相比，最大的优化之处就是将元件内部的结构改变了，即将感光层的元件调转方向，让光能从背面直射进去，避免了在传统正照式图像传感器结构中，光线会受到微透镜和光电二极管之间的电路和晶体管的影响。此外，把与感光无关的走线与光电二极管分开到图像传感器（芯片）的两边或下面，这样不仅可以增加光电元件曝光面积（开口率增加），而且减少光线经过布线层时的损失，从而显著提高光的效能，大大改善低光照条件下的感光效果。

对于背照式图像传感器而言，为了使得入射到其背面的光线能够有效地到达感光元件，在背照式传感器的制造过程中，对于晶圆（即承载功能元件的基材）进行薄型化处理是一项必要的工艺步骤。

请参考图1，其为现有的晶圆减薄方法的流程示意图。如图1所示，现有的晶圆减薄方法主要包括：

步骤S10：利用研磨工艺减薄晶圆。所述晶圆包括正面和背面，对所述晶圆的背面执行研磨工艺，以减薄所述晶圆。通常的，通过所述研磨工艺将晶圆的厚度从775μm减薄至25μm。其中，所述晶圆为器件晶圆，即所述晶圆承载有功能元件，所述功能元件包括光电二极管、金属导线等，所述功能元件形成于所述晶圆中并且靠近所述晶圆的正面，或者形成于所述晶圆的正面之上。

在经过步骤S10的第一次减薄工艺之后，接着，执行第二次减薄工艺。

步骤S11：利用湿法刻蚀（wet etch）工艺减薄晶圆，即对经过研磨工艺后的晶圆，继续执行湿法刻蚀工艺，以进一步减薄晶圆。所述晶圆包括正面和背面，所述背面即为执行过研磨工艺的一面，在此，继续对该面执行减薄工艺。通常的，通过湿法刻蚀工艺将晶圆的厚度从25μm减薄至2μm左右。

但是，通过上述工艺所形成的晶圆（即减薄后的晶圆）在后续工艺中极易发生晶圆破片的问题，对于这一问题，极大地困扰了本领域技术人员。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶圆减薄方法，以解决现有技术中减薄后的晶圆在后续工艺中极易发生晶圆破片的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种晶圆减薄方法，包括：

提供晶圆，并对所述晶圆执行研磨工艺；

对研磨后的晶圆执行退火工艺；

对退火后的晶圆执行湿法刻蚀工艺。

可选的，在所述的晶圆减薄方法中，利用惰性气体对研磨后的晶圆执行退火工艺。

可选的，在所述的晶圆减薄方法中，对研磨后的晶圆执行退火工艺的工艺时间为1小时~3小时；工艺温度为300℃~500℃。

可选的，在所述的晶圆减薄方法中，对所述晶圆执行研磨工艺中去除的晶圆厚度为650μm~770μm。

可选的，在所述的晶圆减薄方法中，在提供晶圆的工艺步骤中，所提供的晶圆包括第一层及位于所述第一层上的第二层，其中，所述第一层所掺杂的离子浓度小于所述第二层所掺杂的离子浓度，所述第一层靠近所述晶圆的正面。

可选的，在所述的晶圆减薄方法中，所述第一层的厚度为3μm~10μm；所述第二层的厚度为700μm~775μm。

可选的，在所述的晶圆减薄方法中，对退火后的晶圆执行湿法刻蚀工艺包括：

第一道湿法刻蚀工艺去除部分第二层；

第二道湿法刻蚀工艺去除部分第二层及部分第一层；

第三道湿法刻蚀工艺去除部分第一层。

可选的，在所述的晶圆减薄方法中，在第二道湿法刻蚀工艺中，刻蚀液对于第二层的刻蚀速率大于对于第一层的刻蚀速率。

可选的，在所述的晶圆减薄方法中，在第二道湿法刻蚀工艺中，刻蚀液对于第二层和第一层的刻蚀速率比为50~200:1。

可选的，在所述的晶圆减薄方法中，在第三道湿法刻蚀工艺中去除晶圆的速率小于在第一道湿法刻蚀工艺中去除晶圆的速率。