[发明专利]一种大尺寸晶圆片减薄工艺

说明书

一种大尺寸晶圆片减薄工艺，包括：执行对晶圆片的厚度进行单面减薄；减薄时，用于减薄晶圆片厚度的砂轮磨盘与晶圆片交叉叠放接触，以设定减薄后厚度目标值分阶段地对晶圆片逐层进行减薄，并实时采用测厚针与晶圆片表面连续接触以监测晶圆片减薄后的厚度值；当减薄后厚度目标值与厚度最终值的差值为2‑5μm时，测厚针远离晶圆片直至减薄结束；同时，在设定转速情况下磨盘仍以前一阶段的进给速度一旋转若干圈，再向远离晶圆片一侧移动一定距离，停止旋转；再在同一设定转速条件下，以进给速度二向靠近晶圆片一侧的方向移动，并以进给速度二对晶圆片厚度进行减薄，直至减薄结束。本发明晶圆片平坦度在1μm内，破片率降低0.009％，单面减薄时间提高17％。

技术领域

本发明属于半导体硅片加工技术领域，尤其是涉及一种大尺寸晶圆片减薄工艺。

背景技术

随着对半导体硅片加工技术的发展和成本的要求，大尺寸晶圆片是为了发展的主要方向，现有晶圆片直径已经可以做到12英寸和18英寸，而且还有望发展更大直径、更薄厚度的半导体晶圆片。而晶圆片直径的增加，减薄时对其几何参数的要求更高，且更难保证几何参数的精确度。如何设计一种减薄工艺，保证其平坦度几何参数合格且稳定在一定范围内、减薄质量好、降低破片率且提高生产效率是高质量、低成本加工大尺寸晶圆片的关键。

发明内容

本发明提供一种大尺寸晶圆片减薄工艺，解决了现有技术中平坦度几何参数不合格、破片率高、生产成本高的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种大尺寸晶圆片减薄工艺，步骤包括：

执行对晶圆片的厚度进行单面减薄；

减薄时，用于减薄所述晶圆片厚度的砂轮磨盘与所述晶圆片交叉叠放接触，以设定减薄后厚度目标值分阶段地对所述晶圆片逐层进行减薄，并实时采用测厚针与所述晶圆片表面连续接触以监测所述晶圆片减薄后的厚度值；

当减薄后厚度目标值与厚度最终值的差值为2-5μm时，所述测厚针远离所述晶圆片直至减薄结束；同时，在设定转速情况下所述磨盘仍以前一阶段的进给速度一旋转若干圈，再向远离所述晶圆片一侧移动一定距离，停止旋转；

再在同一所述设定转速条件下，以进给速度二向靠近所述晶圆片一侧的方向移动，并以所述进给速度二对所述晶圆片厚度进行减薄，直至减薄结束。

进一步的，当厚度目标值与厚度最终值的差值大于2-5μm时，所述磨盘以所述进给速度一进行若干阶段减薄，且在每一减薄阶段中，所述进给速度一为定值。

进一步的，所述进给速度一为0.3-0.5μm/s。

进一步的，当厚度目标值与厚度最终值的差值不大于2-5μm时，所述磨盘以进给速度二进行分阶段减薄，且在每一减薄阶段中，所述进给速度二为定值。

进一步的，所述进给速度二为0.2-0.4μm/s，且所述进给速度二小于所述进给速度一。

进一步的，在整个减薄过程中，所述磨盘转速和所述晶圆片转速均恒定不变，且所述磨盘旋转方向与所述晶圆片旋转方向相同。

进一步的，所述磨盘转速为1600-1800r/min；所述晶圆片转速为 150-200r/min。

进一步的，在所述减薄步骤之前，还包括对所述晶圆片进行定位的步骤，所述定位步骤包括对任一所述晶圆片圆心进行定位并使其上V型槽朝预设位置设置。

进一步的，在所述减薄步骤之后，还包括对减薄后的所述晶圆片的非减薄面进行清洁的步骤，采用连续设置的若干毛刷组件沿所述晶圆片非减薄面的直径全面接触，并边旋转边对所述晶圆片非减薄面进行刷洗。

进一步的，所述清洁步骤过程中还包括所述晶圆片相对于其与所述毛刷组件接触的面水平前后或左右晃动。