[发明专利]一种解决晶圆破片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种解决晶圆破片的方法。

背景技术

目前，在对于3D-IC（三维晶片）、背照式互补型影像传感器的制造等，都需要将器件晶圆背面进行减薄后再进行后续工艺。现有的减薄工艺首先将器件晶圆和载片键合，然后对器件晶圆背面进行研磨，然后对器件进行三次湿法蚀刻，将器件晶圆蚀刻到要求的厚度。研磨在减薄工艺中减薄速率快，是简报工艺中必不可少的工艺之一，但是研磨容易造成晶圆产生裂纹，增加晶圆的内应力，使得晶圆在随后的工艺中易造成破片现象，并且表面厚度差异明显，湿法蚀刻减薄速率慢，能在一定的程度上缓解研磨产生的内应力，并且可以使得表面有更好的厚度均匀性，但是，湿法蚀刻并不能完全地消除研磨后的器件晶圆的内应力，所以在现有技术的工艺过程中，器件晶圆仍然会有较高的几率发生破片现象，这样不仅会影响器件晶圆生产过程中的成品率，还会浪费材料。所以急需一种能解决器件晶圆破片的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种解决在晶圆减薄过程中产生内应力导致晶圆破片的解决晶圆破片的方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种解决晶圆破片的方法，包括以下步骤：

步骤一，将器件晶圆与载片进行键合，键合后的器件晶圆包括载片、器件晶圆外延层和器件晶圆体衬底，所述的器件晶圆外延层处于载片和器件晶圆体衬底之间；

步骤二，对器件晶圆背面研磨，减薄器件晶圆体衬底的厚度；

步骤三，对器件晶圆进行退火；

步骤四，对器件晶圆进行第一次湿法蚀刻，再次减薄器件晶圆体衬底的厚度；

步骤五，对器件晶圆进行第二次湿法蚀刻，刻蚀掉剩余器件晶圆体衬底；

步骤六，对器件晶圆进行第三次湿法蚀刻，将器件晶圆减薄至要求厚度。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述的步骤三中的退火过程在惰性气体中完成。

进一步，所述的退火过程在氩气中完成。

进一步，所述的退火温度为400℃。

进一步，所述的退火时间为1-3小时。

进一步，所述的退火时间为2小时。

本发明的有益效果是：在对晶圆背面进行研磨后对其增加一步退火处理，能有效地减少晶圆减薄过程中产生的内应力，减少破片几率，增加成品率。

附图说明

图1为本发明现有技术的工艺流程图；

图2为本发明晶圆键合后的结构图；

图3为本发明的工艺流程图。

附图中，各标号所代表的部件如下：

1、载片，2、器件晶圆外延层，3、器件晶圆体衬底。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为现有技术的工艺流程图，现有技术的工艺流程包括以下步骤：

步骤S01，将器件晶圆与载片键合；步骤S02，对器件晶圆背面进行研磨；步骤S03，对器件晶圆进行第一次湿法蚀刻；步骤S04，对器件晶圆进行第二次湿法蚀刻；步骤S05，对器件晶圆进行第三次湿法蚀刻。现有技术中，在对器件背面进行研磨后，直接进行湿法蚀刻，研磨产生的器件晶圆内应力没能的到很好的缓解，使得在研磨之后的工艺中器件晶圆容易产生破片的现象。

图3为本发明的工艺流程图，包括以下步骤：步骤S11，将器件晶圆与载片进行键合，键合后的器件晶圆的结构图如图2所示，键合后的器件晶圆包括载片、器件晶圆外延层和器件晶圆体衬底，所述的器件晶圆外延层处于载片和器件晶圆体衬底之间；步骤S12，对器件晶圆背面研磨，减薄器件晶圆体衬底的厚度；步骤S13，对器件晶圆进行退火；步骤S14，对器件晶圆进行第一次湿法蚀刻，再次减薄器件晶圆体衬底的厚度；步骤S15，对器件晶圆进行第二次湿法蚀刻，刻蚀掉剩余器件晶圆体衬底；步骤S16，对器件晶圆进行第三次湿法蚀刻，将器件晶圆减薄至要求厚度。本发明在现有的技术上，在对器件晶圆进行研磨后，对器件晶圆进行退火处理，器件晶圆经过在氩气环境中，在400℃的温度中退货处理2个小时后，能有效地消除器件晶圆在研磨过程中产生的内应力，减少破片几率，能有效地解决现有技术中器件晶圆破片的现象，增加成品率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。