[发明专利]一种硅晶圆降低减薄翘曲的方法

说明书

本发明公开了一种硅晶圆降低减薄翘曲的方法，包括以下步骤：通过自动减薄机将LED芯片的硅晶圆进行磨削，磨削的速度不大于0.3μm/s，磨削后所剩余的晶圆厚度控制在170～300μm之间；通过丙酮清洗磨削后的硅晶圆，洗掉磨削后表面的有机物和脏污；配置硅腐蚀液，静止15分钟以上；使用硅腐蚀液进行化抛处理；进行CMP化抛处理。通过化学抛光和CMP化抛后，可以大量释放磨削表面损失层之间的相互应力，有效减少硅晶圆的翘曲，降低机械式的磨削方法带来的对晶圆表面产生的翘曲，提供一种减薄后进行表面修复的方式。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及LED芯片领域和一种硅晶圆降低减薄翘曲的方法。

背景技术

目前，半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，如二极管就是采用半导体制作的器件。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联。

但是，现有的半导体的应用过程中存在以下缺陷：

传统的减薄工艺中只需将晶圆减至400μm或400μm以上的厚度。为了不断适应半导体产业的技术发展要求，晶圆的尺寸也越来越大，当4寸、6寸甚至8寸的晶圆被减薄到200μm甚至200μm以下时，晶圆本身的刚性和特性也不足以使其保持本身的的状态和特性。由于目前主流的减薄工艺为磨削工艺，其本身就是一种施压、损坏、破裂、移除的物理性损失工艺，硅晶圆在减薄过程中通过砂轮与片子的表面接触磨削，不断从片子表面剥离出一些细小的碎粒和粉尘，以达到降低晶圆厚度的目的。这种机械式的磨削方法不可避免地对晶圆产生损伤，主要体现在减薄后晶圆表面产出深度不一细微的损伤，表面压力释放不均导致翘曲。翘曲使得包含匀胶机和点测机的大量LED芯片设备难以实现对晶圆的自动化运行要求，这表现为：晶圆不能有效地被载台真空吸附和容易从搬运机械手上滑落掉掉，对后续的封装工艺也带来不好的影响。晶圆减薄带来的翘曲问题，是后续工艺中不得不面对的重要问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种硅晶圆降低减薄翘曲的方法，其能解决晶圆减薄带来翘曲的问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种硅晶圆降低减薄翘曲的方法，包括以下步骤：

磨削步骤：通过自动减薄机将LED芯片的硅晶圆进行磨削，磨削的速度不大于0.3μm/s，磨削后所剩余的晶圆厚度控制在170～300μm之间；

清洁步骤：通过丙酮清洗磨削后的硅晶圆，洗掉磨削后表面的有机物和脏污；

配置步骤：配置硅腐蚀液，静止15分钟以上；

化学抛光步骤：使用硅腐蚀液进行化抛处理；

CMP化抛步骤：进行CMP化抛处理。

进一步地，在所述磨削步骤中，自动减薄机的砂轮采用金属材质。

进一步地，在所述清洁步骤中，清洗完成后，进行吹干。

进一步地，在所述化学抛光步骤中，硅腐蚀液配比如下，HF：HNO3：CH3CHOOH＝1:1:5。

进一步地，在所述化学抛光步骤中，抛光前，硅晶圆的正面贴有保护膜。

进一步地，在所述化学抛光步骤中，抛光过程中，晃动硅晶圆。

进一步地，在所述化学抛光步骤中，抛光完成后，用水对硅晶圆表面进行冲洗并去除保护膜。

进一步地，在所述化学抛光步骤中，保护膜采用蓝膜。

进一步地，在所述CMP化抛步骤中，依次进行粗抛、半精抛和精抛三个阶段。