[发明专利]晶圆处理装置和处理方法

说明书

本申请提供晶圆处理装置和处理方法。该处理装置包括晶圆放置部，被配置为放置晶圆，其中晶圆具有不规则边缘部分；辅助框架，被配置为与晶圆的不规则边缘部分的表面之间形成凹槽；以及填充物添加部，被配置为在凹槽内添加填充物。通过使用该处理装置对晶圆的不规则边缘进行填充后，再进行减薄处理，可大幅度降低晶圆减薄工艺的难度、增加产品合格率以及降低生产成本。

技术领域

本申请涉及半导体制造领域，更具体地，涉及晶圆处理装置和处理方法。

背景技术

在半导体制造领域中，当在晶圆的正面制备好器件结构后，需要对晶圆的背面进行减薄处理。减薄的晶圆有利于超薄的封装、有效的光线传输、更好的散热和电气性能等。所以，晶圆减薄工艺成为半导体制造领域中的一道重要工序。

传统的晶圆封装，需要将晶圆减薄至几百微米或几十微米。在3D NAND工艺逐步发展的过程中，出于工艺需要，晶圆的边缘频繁出现各种不规则的形状，例如，台阶状。对这种具有不规则边缘的晶圆进行减薄，其工艺难度远高于常规边缘的晶圆减薄工艺，其损伤率或裂片率极高。图1为采用现有技术对不规则边缘的晶圆进行减薄的示意图。如图1所示，晶圆100包括有源层110和基底层120，其中基底层120中的边缘部分130为易碎部分。当使用磨轮140对晶圆100进行减薄时，需要采用特殊的胶层150，例如，极厚胶、紫外敏感胶等，其对减薄工艺的要求高，且成本几乎翻倍。另外，采用胶层还会导致晶圆抖动、残胶、工作台真空泄漏等问题，因此，需要改装机台。

目前，在对不规则边缘的晶圆进行减薄的过程中，通常采用以下三种方法来降低裂片率：第一，机械刀具切边方法，即，先通过磨削刀将整个台阶边缘消除，再通过普通方法对晶圆进行减薄，该方法需要特殊的切割机台并升级减薄机，减薄速度慢，生产成本高；第二，预切割方法，即，先将晶圆主体进行预切割，将可能产生的裂纹隔离在晶圆的边缘部分，尽可能降低有源层的损失，该方法工艺复杂，需要采用特殊的胶带且不能100％消除边缘裂片，成本高且不适用于超薄工艺；第三，激光环切方法，即，先利用激光在晶圆内边缘部分生成环切以隔离可能产生的裂纹，该方法同样需要特殊机台和胶带，生产成本高，且环切遗留部分仍使减薄工艺存在一定风险。

因此，进一步降低不规则边缘的晶圆减薄过程中的裂片率并同时降低生产成本和工艺难度是目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本申请提供可至少部分地解决现有技术中存在的上述问题的晶圆处理装置和处理方法。

在本申请的一个方面中，提供一种晶圆处理装置。该装置可包括：晶圆放置部，被配置为放置待处理晶圆，其中该晶圆具有不规则边缘部分；辅助框架，被配置为与晶圆的不规则边缘部分的表面之间形成凹槽；以及填充物添加部，被配置为在凹槽内添加填充物。在一个实施方式中，填充物添加部可被配置为使填充物的上表面与晶圆的上表面齐平。在一个实施方式中，该装置还可包括固化单元。固化单元可被配置为对凹槽内的填充物进行固化处理。在一个实施方式中，该装置还可包括减薄单元。减薄单元可被配置为对添加有填充物的晶圆进行减薄处理。在一个实施方式中，辅助框架可具有环形形状，以围绕晶圆。在一个实施方式中，辅助框架的形状和大小能够调节，以与晶圆的不规则边缘部分的表面贴合接触，以形成凹槽。在一个实施方式中，填充物可包括树脂。在一个实施方式中，固化单元可被配置为对填充物进行以下固化处理中的至少一项：曝光固化处理、加热固化处理和常温固化处理。在一个实施方式中，该装置还可包括填充物去除单元。填充物去除单元可被配置为在减薄处理之后去除填充物。在一个实施方式中，填充物去除单元可被配置为通过清洗工艺和/或热处理工艺去除填充物。在一个实施方式中，该装置还可包括传送单元。传送单元可被配置为在晶圆放置部、固化单元和减薄单元中的至少两者之间传送晶圆。