[发明专利]晶背减薄的方法

说明书

本发明提供一种晶背减薄的方法，所述方法包括如下步骤：提供一半导体晶圆，所述半导体晶圆具有一背面；对所述半导体晶圆的背面进行精细研磨，以减薄所述半导体晶圆及初步改善所述半导体晶圆背面的平整度及粗糙度；对所述半导体晶圆背面继续进行第一次化学机械研磨；对所述半导体晶圆背面继续进行第二次化学机械研磨，在进行第二次化学机械研磨时，添加强氧化剂，所述强氧化剂作用于所述半导体晶圆背面，以使所述半导体晶圆的背面的平整度及粗糙度达到预设值。本发明优点是，在减薄晶圆的过程中采用机械研磨的工艺，并未采用酸式蚀刻，不仅节省了晶背减薄工艺的制造成本，而且缩短了生产周期。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体晶圆的晶背减薄的方法。

背景技术

晶背减薄是存储器芯片和背照式图像传感器芯片的必要工艺。传统的晶背减薄工艺通常包含如下步骤：机械研磨、第一道酸式蚀刻、化学机械研磨、第二道酸式蚀刻。

可见，传统工艺采用多道酸式蚀刻。其中酸式蚀刻的蚀刻液采用较昂贵的化学混合溶液，成本较高，而且生产周期长。并且，完成减薄后的晶背容易在空气中氧化，产生质量较差且不可控的二氧化硅钝化膜，在后续的工艺中必须用稀释的HF溶液蚀刻掉二氧化硅钝化膜，再重新生长质量较好的钝化膜，其工艺繁复，不利于降低成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种晶背减薄的方法，其不仅能够节省晶背减薄工艺的制造成本，而且能够缩短生产周期。

为了解决上述问题，本发明提供了一种晶背减薄的方法，其包括如下步骤：提供一半导体晶圆，所述半导体晶圆具有一背面；对所述半导体晶圆的背面进行精细研磨，以减薄所述半导体晶圆及初步改善所述半导体晶圆背面的平整度及粗糙度；对所述半导体晶圆背面继续进行第一次化学机械研磨，以减薄所述半导体晶圆及进一步改善所述半导体晶圆背面的平整度及粗糙度；对所述半导体晶圆背面继续进行第二次化学机械研磨，使所述半导体晶圆的晶背减薄至预设厚度，在进行第二次化学机械研磨时，添加强氧化剂，所述强氧化剂作用于所述半导体晶圆背面，以使所述半导体晶圆的背面的平整度及粗糙度达到预设值。

进一步，在对所述半导体晶圆背面进行精细研磨的步骤之前，还包括一初步减薄所述半导体晶圆的步骤：对所述半导体晶圆背面进行机械研磨，使所述半导体晶圆的背面减薄至一第一厚度。

进一步，所述第一厚度的范围为30～40微米。

进一步，所述半导体晶圆为一器件晶圆，所述背面为所述器件晶圆未设置金属布线的表面。

进一步，在进行精细研磨之前，还包括一键合的步骤：将一载体晶圆与所述器件晶圆键合，所述器件晶圆设置有金属布线的表面与所述载体晶圆键合。

进一步，对所述半导体晶圆的背面进行精细研磨的步骤后，所述半导体晶圆的背面的厚度为10～20微米。

进一步，对所述半导体晶圆背面进行第一次化学机械研磨的步骤后，所述半导体晶圆的背面的厚度为4～6微米。

进一步，对所述半导体晶圆背面进行第二次化学机械研磨的步骤后，所述半导体晶圆的背面的厚度为2～3微米。

进一步，对所述半导体晶圆背面进行第二次化学机械研磨的步骤中，所述强氧化剂添加在化学机械研磨的研磨剂中，或者所述强氧化剂喷涂在化学机械研磨的研磨垫上。

进一步，所述强氧化剂为双氧水。

本发明的优点在于，在减薄晶圆的过程中采用机械研磨的工艺，并未采用酸式蚀刻，其成本相较于酸式蚀刻低很多，而且工艺时间短。在最后一步加入强氧化剂来形成二氧化硅钝化膜，可以在后续减少两道工艺：即去除二氧化硅自然钝化膜的步骤及重新生长高质量的二氧化硅的步骤。所以，本发明的晶背减薄方法不仅节省了晶背减薄工艺的制造成本，而且缩短了生产周期。

附图说明