本发明专利技术提供了一种晶圆背面减薄工艺，其包括：步骤S1，对晶圆背面进行研磨；步骤S2，向反应腔室内通入反应气体，并开启激励电源和偏压电源，以激发反应气体形成等离子体，使该等离子体轰击晶圆背面且与晶圆发生反应，以去除在步骤S1中晶圆背面产生的裂纹，其中，反应气体为与晶圆可反应的气体；步骤S3，向反应腔室内通入刻蚀气体，并保持激励电源和偏压电源开启，对晶圆背面刻蚀，以去除在步骤S1中晶圆背面产生的损伤层和残余应力。本发明专利技术提供的晶圆背面减薄工艺，其可以降低晶圆背面的粗糙度，从而可以避免在封装的后道工序中发生导电层不均匀、保护层外扩短路等问题，进而可以提高产品的导电性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体设备制造
，具体涉及一种晶圆背面减薄工艺。
技术介绍
封装工艺属于半导体产业的后段工艺，主要是将完成前段工艺的晶圆上的电路管脚用导线接引到外部接头处，以便其与其他器件相连接。基于封装对散热的要求，封装应越薄越好，因此，晶圆背面需要进行减薄，目前，减薄工艺包括研磨、化学机械抛光、干式抛光、湿法腐蚀和等离子刻蚀等，其中，研磨工艺加工效率高、平整度好且成本低，但会在晶圆背面上产生深达几微米的损伤层，如图1所示，导致晶圆的强度降低而造成易发生碎片；还会在晶圆背面上存在残余应力而造成晶圆的边缘发生翘曲，如图2a和图2b所示，这会对对后续处理和搬运带来困难。为此，通常采用研磨工艺和等离子刻蚀工艺的结合来对晶圆背面减薄，具体地，首先采用研磨工艺对晶圆背面减薄，然后再采用等离子刻蚀工艺以消除研磨工艺中在晶圆背面产生的损伤层和残余应力。由于在研磨工艺和等离子刻蚀工艺之间，需要进行传输和IPA清理等工艺，因而往往会在晶圆背面上产生IPA清理印迹和手指接触的指纹印迹，这会在等离子体刻蚀工艺中在晶圆背面形成微掩膜，从而造成刻蚀后的晶圆背面的粗糙度高，因此，在等离子刻蚀工艺之前还包括清洗步骤，具体地，在反应腔室内通入氧气，并开启激励电源和偏压电源，激励电源用于激发氧气形成等离子体，偏压电源用于吸引等离子体轰击晶圆背面，用以去除晶圆背面上IPA清理和指纹印迹等杂质，图3为晶圆背面经过清洗步骤之后的示意图；参数具体为:反应腔室的压力范围在50?10mT ;激励电源输出的射频功率为2500W ;偏压电源输出的射频功率为100W ;氧气的气流量为lOOsccm ;工艺时间的范围在60?90s。然而，采用上述方法实现对晶圆背面减薄在实际应用中往往存在以下技术问题:研磨工艺中晶圆背面受应力损伤，往往会产生部分裂痕，带有裂痕的晶圆在IPA清理等过程中会在该裂痕附着杂质，杂质在裂痕内很难被清理干净，而且，裂痕在等离子体刻蚀过程还往往容易被放大，因而会造成刻蚀之后的晶圆背面粗糙度较差，如图4所示，从而会在封装的后道工序中，例如，溅镀铝以及电镀Zn/Ni/Au保护层，造成铝导电层不均匀，保护层外扩短路等问题，进而影响产品导电性能。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中存在的技术问题，提供了一种晶圆背面减薄工艺，其可以降低晶圆背面的粗糙度，从而可以避免在封装的后道工序中发生导电层不均匀、保护层外扩短路等问题，进而可以提高产品的导电性能。为解决上述问题，本专利技术提供一种晶圆背面减薄工艺，包括以下步骤:步骤SI，对所述晶圆背面进行研磨；步骤S2，向反应腔室内通入反应气体，并开启激励电源和偏压电源，以激发所述反应气体形成等离子体，使该等离子体轰击所述晶圆背面且与所述晶圆反应，以去除在所述步骤SI中所述晶圆背面产生的裂纹，其中，所述反应气体为可与所述晶圆反应的气体；步骤S3，向所述反应腔室内通入刻蚀气体，并保持所述激励电源和所述偏压电源开启，实现对所述晶圆背面刻蚀，以去除在所述步骤SI中所述晶圆背面产生的损伤层和残余应力。其中，在所述步骤SI之后且步骤S2之前还包括步骤S11，向所述反应腔室内通入氧气，并开启激励电源和偏压电源，以激发所述氧气形成等离子体，并使该等离子体轰击晶圆背面以清理所述晶圆背面。其中，在所述步骤Sll中，所述反应腔室的压力范围在1mT以下；所述氧气的气流量范围在200SCCm以上；所述激励电源的输出功率范围在3000W以上。其中，在所述步骤S2中还包括向所述反应腔室内通入辅助气体，并激发所述辅助气体形成等离子体，借助等离子体轰击所述晶圆背面和/或与所述晶圆反应。其中,所述辅助气体包括惰性气体、氮气或者氧气。其中，所述惰性气体包括氩气。其中，所述反应气体为包括C和F元素的气体。其中，在所述步骤S2中，所述反应腔室的压力范围在5?50mT。其中，在所述步骤S2中，所述反应腔室的压力范围在10?30mT。其中，在步骤S2中，激励电源的输出功率范围在100?4000W。其中，在步骤S2中，激励电源的输出功率范围在800?1500W.其中，在步骤S2中，偏压电源的输出功率范围在50?1000W。其中，在步骤S2中，偏压电源的输出功率范围在100?700W。其中，在步骤S2中，反应气体的气流量范围在10?500sccm。其中，在步骤S2中，反应气体的气流量范围在50?200sccm。本专利技术具有下述有益效果:本专利技术提供的晶圆背面减薄工艺，其在对晶圆背面研磨(B卩，步骤SI)之后且在采用等离子体刻蚀去除研磨之后在晶圆背面形成的损伤层和残余应力(即，步骤S3)之前，借助步骤S2向反应腔室内通入可与晶圆反应的反应气体，并开启激励电源和偏压电源，以激发反应气体形成等离子体，使该等离子体轰击晶圆背面且与晶圆反应，以去除对在步骤SI中晶圆背面上形成的裂纹，这与现有技术相比，在步骤S3之前可以去除晶圆背面上的裂纹，因而在步骤S3之后可以降低晶圆背面的粗糙度，即，可以提高完成晶圆背面减薄工艺的晶圆背面的平整度，从而可以避免在封装的后道工序中发生导电层不均匀、保护层外扩短路等问题，进而可以提高产品的导电性能。【附图说明】图1为晶圆背面上形成的损伤层的示意图；图2a为晶圆发生翘曲的一种示意图；图2b为晶圆发生翅曲的另一种不意图；图3为晶圆背面经过清洗步骤之后的示意图；图4为现有技术中在刻蚀之后的晶圆背面的状态示意图；图5为本专利技术实施例提供的晶圆背面减薄工艺的流程图；图6为在图5中步骤S3之前的晶圆背面的示意图；以及图7为在图5中步骤S3之后的晶圆背面的示意图。【具体实施方式】为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术提供的晶圆背面减薄工艺进行详细描述。图5为本专利技术实施例提供的晶圆背面减薄工艺的流程图。请参阅图5，本实施例提供的晶圆背面减薄工艺，用以对晶圆背面减薄，其中，晶圆包括硅晶圆，包括以下步骤:步骤SI，对晶圆背面进行研磨；在该过程中，晶圆背面受应力损伤不但会造成晶圆背面产生裂纹，而且还会对晶圆背面造成深达几微米的损伤层以及在晶圆背面存在残余应力，如图6所7JK，图6为在图5中步骤SI之后的晶圆背面的TJK意图；步骤S2，向反应腔室内通入反应气体，并开启激励电源和偏压电源，以激发反应气体形成等离子体，使该等离子体轰击晶圆背面且与晶圆反应，以去除在步骤Si中晶圆背面上形成的裂纹，其中，反应气体为可与晶圆反应的气体，具体地，反应气体为包括C (碳)和F(氟)元素的气体，即，CF类气体，例如，CF4, CH2F2, CHF3等；反应气体还可以为氯化类气体，例如 HCl、CHCl2。步骤S3，向反应腔室内通入刻蚀气体，并保持激励电源和偏压电源开启，实现对晶圆背面进行刻蚀，以去除在所述步骤Si中晶圆背面产生的损伤层和残余应力。步骤S2的具体参数为:反应腔室的压力范围在5?50mT，优选地，反应腔室的压力范围在10?30mT ;激励电源为射频电源，激励电源的输出功率范围在100?4000W，优选地，激励电源的输出功率范围在800?1500W ;偏压电源为射频电源，偏压电源的输出功率范围在50?1000W，优选地，偏压电源的输出功率范围在100?700W ;反应气体的气流量范围在10?500sccm，优选地本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种晶圆背面减薄工艺，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1，对所述晶圆背面进行研磨； 步骤S2，向反应腔室内通入反应气体，并开启激励电源和偏压电源，以激发所述反应气体形成等离子体，使该等离子体轰击所述晶圆背面且与所述晶圆反应，以去除在所述步骤S1中所述晶圆背面产生的裂纹，其中，所述反应气体为可与所述晶圆反应的气体； 步骤S3，向所述反应腔室内通入刻蚀气体，并保持所述激励电源和所述偏压电源开启，实现对所述晶圆背面刻蚀，以去除在所述步骤S1中所述晶圆背面产生的损伤层和残余应力。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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