[发明专利]晶圆研磨方法

说明书

本发明公开了一种晶圆研磨方法，在具有有机绝缘层以及金属层的晶圆正面覆盖保护蓝膜，然后使用硬质材料将保护蓝膜的表面磨平；再对晶圆进行背面减薄后去除正面保护蓝膜。本发明在对具有不平整表面的蓝膜的晶圆背面进行常规减薄作业之前，先使用硬质材料将蓝膜表面凸凹部分切削平整，然后再进行常规的减薄作业，可以有效改善减薄后的硅片厚度的均匀性，并极大降低晶圆的破片率。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别是指一种改善由于晶圆表面台阶导致的减薄厚度不均、裂片的晶圆研磨方法。

背景技术

硅片制造过程涉及薄膜的淀积和生长工艺，以及之后形成器件和内部互连结构所需的多次图形制作。先进的IC需要多层的金属布线层，每层之间由层间介质ILD隔开。建立器件结构和多层内连线会很自然地在层之间形成台阶，表面起伏(topography)描述了这种生产过程中出现的不平整的硅片表面。层数增加时，硅片表面起伏将更加显著，而一个可接受的台阶覆盖和间隙填充对于芯片的成品率和长期可靠性是至关重要的。

更高的芯片封装密度加剧了表面起伏的程度，现在越来越频繁地使用多层金属技术，并要求更小的器件和连线尺寸，先进IC表面出现更高的台阶和深宽比更大的沟槽，使得表面起伏的问题更加突出。

在晶圆的正面由于厚铝膜以及一些有机绝缘材料如聚酰亚胺的存在，会导致晶圆正面具有高低落差较大，非常不平整的表面形貌，然后在进行晶圆背面减薄工艺中在晶圆表面覆盖保护蓝膜，蓝膜的贴服性也会顺应将不平整的表面形貌表现出来，如图1所示。对不平整的蓝膜表面在减薄过程中会导致受力不均匀，在一些聚酰亚胺材料覆盖的地方边缘出现微小的裂缝或者裂纹，尤其是当硅片研磨到厚度低于100微米时，如图2所示。这些微小的裂纹在后续工艺中会导致晶圆的破损。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种晶圆研磨方法，改善减薄后晶圆厚度的均匀性，降低晶圆的破损率。

为解决上述问题，本发明所述的一种晶圆研磨方法：在具有有机绝缘层以及金属层的晶圆正面覆盖保护蓝膜，然后使用硬质材料将保护蓝膜的表面磨平；再对晶圆进行背面减薄后去除正面保护蓝膜。

进一步地，所述的有机绝缘层为聚酰亚胺。

进一步地，所述的硬质材料的硬度要远大于蓝膜材质。

进一步地，所述的硬质材料为金刚石。

进一步地，在使用硬质材料对蓝膜表面进行研磨时，保证蓝膜的表面被完全磨平，但磨平后蓝膜表面与有机绝缘材质表面还留有一定距离，蓝膜下的有机绝缘材质不受影响。

进一步地，所述的蓝膜为耐高温的蓝膜。

本发明在对有不平整的蓝膜表面的晶圆进行常规背面减薄作业之前，先使用硬质材料将蓝膜表面凸凹部分切削平整，然后再进行常规的晶圆背面减薄作业，可以有效改善减薄后的硅片厚度的均匀性，并极大降低晶圆的破损率。

附图说明

图1是在具有有机绝缘层的晶圆表面覆盖蓝膜，由此形成的高低起伏的不平整表面。

图2是常规的晶圆背面减薄的作业示意图。

图3是对蓝膜表面使用硬质材料进行研磨后的示意图，研磨后蓝膜表面变得平坦。

图4是对晶圆进行背面减薄的示意图。

图5是去除晶圆表面蓝膜的示意图。

图6是本发明工艺流程图。

附图标记说明

1是晶圆，2是有机绝缘材料，3是蓝膜。

具体实施方式