[发明专利]晶圆背面减薄工艺方法

说明书

本发明公开了一种晶圆背面减薄工艺方法，适用于功率器件的背面减薄工艺，在晶圆上的钝化层刻蚀过程中加入重聚合物，同步进行倒角步骤；钝化层在刻蚀过程中会产生毛刺，利用重聚合物的特性在刻蚀过程中对毛刺进行轰击，改善毛刺尖锐程度和密集程度；在后续的背面减薄工艺完成之后，由于重聚合物的轰击导致钝化层刻蚀产生的毛刺被削弱，降低了临时粘接剂与晶圆的接触面积，使临时粘接剂与晶圆之间的粘附力降低，掲膜时残胶更容易去除，不容易留有残胶。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造工艺领域，特别是指一种在晶圆背面减薄的工艺方法。

背景技术

随着集成电路制造工艺的特征尺寸CD的不断缩小，单位面积上晶体管电路的数量倍增，功能也随之越显强大。然而在集成密度大幅提高的同时，热源开始在芯片上形成了集中的现象，如何降低器件热阻，做好器件的散热和冷却，成为了一个关键的问题。

芯片的超薄化方法之一就是研磨减薄，晶圆上的器件以及连接电路的有效区域的厚度一般为5至10μm，为了保证其功能，都需要一定的支撑厚度，这个支撑厚度有一个20至30μm的晶圆厚度极限。但这个厚度实际上只占用了整个晶圆厚度的一小部分，其余厚度的衬底只是为了保证硅片在制造、测试和运送过程中有足够的强度。

在晶圆上的集成电路制作完成后，需要对硅片进行背面减薄(backside grindingor backside thinning），使其达到所需的厚度。

对于一些特殊功能的芯片，如功率器件，还要在背面减薄后，继续在背面蒸镀金属(backside metal deposition), 紧接着从背面引出电极，再对晶圆进行划片（die saw），形成一个个减薄的裸芯片（die），最后进行封装。

为了防止晶圆电路在背面研磨过程中断裂，需要使用临时粘接剂将晶圆正面固定在有支撑性的基板上，在减薄工艺完成后将晶圆从支撑基板上剥离。

某些功率MOSFET产品在钝化刻蚀时需要将接触PAD和划片道（Scribe Line）同时打开，由于功率MOSFET产品钝化刻蚀去除率较大，在PAD打开接触到金属AL时，AL原子或含AL聚合物易与划片道中的氧化物结合，变得难以去除，在划片道出现毛刺，类似“长草”现象，如图1所示。导致在后续的减薄工艺完成后的撕膜时，出现残胶问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种晶圆背面减薄工艺方法，解决减薄工艺中残胶难以去除的问题。

本发明所述的一种晶圆背面减薄工艺方法，适用于功率器件的背封减薄工艺，在晶圆上的钝化层刻蚀过程中加入重聚合物，同步进行倒角步骤。

进一步的改进是，所述的重聚合物包含C₄F₈。

进一步的改进是，钝化层在刻蚀过程中会产生毛刺，利用重聚合物的特性在刻蚀过程中对毛刺进行轰击，改善毛刺尖锐程度和密集程度。

进一步的改进是，所述毛刺是钝化层刻蚀时打开PAD区接触到金属，金属原子或者金属聚合物与氧化层结合，产生毛刺。

进一步的改进是，所述毛刺产生与晶圆上的划片道中。

进一步的改进是，在钝化层刻蚀及倒角步骤之后，还包括在晶圆正面使用临时粘接剂将晶圆固定在支撑性基板上，进行背面减薄工艺。

进一步的改进是，背面减薄工艺完成之后，由于重聚合物的轰击导致钝化层刻蚀产生的毛刺被削弱，降低了临时粘接剂与晶圆的接触面积，使临时粘接剂与晶圆之间的粘附力降低，掲膜时残胶更容易去除。

本发明所述的晶圆背面减薄工艺方法，在钝化层刻蚀中引入重聚合物，利用重聚合物对划片道内的毛刺进行轰击，使之毛刺被削弱，使划片道内的表面更为平滑，在背面减薄工艺完成之后，将晶圆正面从支撑性基板上分离时，胶与晶圆之间的粘附力降低，揭膜时不容易留有残胶。