一种太鼓晶圆研磨工艺制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种太鼓晶圆研磨工艺，包括：对晶圆定义第一区域，其中所述第一区域的面积小于所述晶圆；对所述晶圆定义第二区域，其中所述第二区域为所述晶圆的表面区域减去所述第一区域；以研磨单元对所述第二区域进行研磨，以去除所述第二区域的表面上的杂质；以及完成对所述第二区域的研磨后，以所述研磨单元对所述第一区域进行研磨。通过先研磨晶圆中央再研磨太鼓环的程序，本发明专利技术确保在进行研磨表面膜层结构时没有太鼓环对其形成阻挡层，解决了现有技术中太鼓研磨工艺中因无法排除碎屑而降低效率和衍生的副作用。碎屑而降低效率和衍生的副作用。碎屑而降低效率和衍生的副作用。

【技术实现步骤摘要】
一种太鼓晶圆研磨工艺


[0001]本专利技术涉及晶圆研磨工艺，具体涉及一种新颖的太鼓晶圆研磨工艺。

技术介绍

[0002]为了满足快速发展的半导体集成电路技术，对芯片集成度越来越高的要求，芯片尺寸不断更小更薄，同时考虑到降低单颗芯片的生产成本，晶圆尺寸具有越来越大的趋势。对晶圆更大更薄的要求，随之带来的是晶圆在减薄过程中容易出现翘曲问题。
[0003]为达到晶圆超薄化的需求，太鼓(Taiko)研磨为目前最关键的工艺，但对于晶圆封装来说，因太鼓研磨所产生的太鼓环却是影响工艺的重要因素，太鼓研磨技术并不是对晶圆的整个平面进行薄化工艺，而是仅对晶圆的中间部分进行减薄，而晶圆的边缘部分不进行研磨减薄，让晶圆的边缘部分(宽度约3毫米)留下与日本太鼓鼓框一样的一圈环而称为太鼓环(Taiko Ring)，太鼓环能将晶圆之边缘支撑住，使得晶圆不会翘曲(warpage)，降低薄晶圆破片的风险。
[0004]然而，研磨过程中太鼓环在晶圆边缘形成阻挡，这导致现有技术中的晶圆背面减薄工艺在实际磨削过程会出现磨削碎屑难以排出的问题。此外，在晶圆的背面通常会形成较多种类的膜层结构，这些膜层上的磨削碎屑若不及时排出会对磨削砂轮的自锐过程产生不利影响，进而产生电流报警晶圆无法研磨的问题，且影响磨削砂轮的寿命。举例来说，请参见图1A和图1B，图1A和图1B分别为现有技术太鼓工艺研磨前和研磨中的示意图，如图1所示，研磨单元10包括太鼓环1以及磨轮3，用以对晶圆4进行研磨，其中太鼓环1的第二具有孔洞2。由于太鼓环1在晶圆4边缘形成阻挡，导致晶圆4背面氧化层的研磨碎屑5不能及时排出而因此附着在磨轮3的齿盘表面(如图1B所示)，影响磨轮寿命。
[0005]另一方面，太鼓环研磨工艺会由于不同工艺产品(例如部分工艺的产品会长外延层，而部分工艺的产品不长外延层)，导致太鼓环对应的晶圆厚度不一致而需要频繁更换垫块(Spacer)硬件，对产能造成较大损失。如图1C所示，由于晶圆4的原始厚度和太鼓研磨厚度不一，产品最终的阶高(Step Height)不一致(如图1C中阶高H所示)，需要不同的垫块匹配，这导致工程师必须频繁更换垫块，如图1D所示，其中晶圆4被吸盘9所支撑，晶圆4两侧形成的侧壁分别对应不同厚度的垫块7。
[0006]综上所述，如何改良并能提供一种晶圆环形研磨工艺来解决上述因为碎屑无法排出所引起的磨轮污染问题以及因为晶圆两侧不匹配所引起的频繁更换垫块的问题，是业界所待解决之课题。

技术实现思路

[0007]针对以上问题，本专利技术是在太鼓研磨之前先进行晶圆边缘的研磨，再进行太鼓研磨，在无太鼓环阻挡的情况下去除背面膜层结构。此外，本专利技术是在太鼓研磨之前先进行晶圆边缘的研磨，再进行太鼓研磨，通过使用基于太鼓成品厚度的边缘处理量，调整台阶高度使产品阶高统一。进一步的，本专利技术是在原有太鼓晶圆研磨工艺流程基础上添加一种先研
磨晶圆边缘再进行太鼓研磨的新工艺流程。
[0008]具体的，本专利技术实施例公开一种太鼓晶圆研磨工艺，包括：对晶圆定义第一区域，其中所述第一区域的面积小于所述晶圆；对所述晶圆定义第二区域，其中所述第二区域为所述晶圆的表面区域减去所述第一区域；以研磨单元对所述第二区域进行研磨，以去除所述第二区域的表面上的杂质；以及完成对所述第二区域的研磨后，以所述研磨单元对所述第一区域进行研磨。
[0009]可选的，在本专利技术的一些实施例中，所述第一区域与所述晶圆具有相同圆心。
[0010]可选的，在本专利技术的一些实施例中，所述第一区域的半径小于所述晶圆的半径。
[0011]可选的，在本专利技术的一些实施例中，于对所述第一区域进行研磨时，同时冲洗所述晶圆。
[0012]可选的，在本专利技术的一些实施例中，以所述研磨单元对所述第一区域进行研磨的步骤包括：对第一区域进行研磨以生成凹陷区域；
[0013]可选的，在本专利技术的一些实施例中，所述太鼓晶圆研磨工艺还包括以所述研磨单元对所述凹陷区域进行研磨以于所述凹陷区域的两侧生成阶梯结构。
[0014]可选的，在本专利技术的一些实施例中，所述凹陷区域的两侧的所述阶梯结构具有相同阶高。
[0015]可选的，在本专利技术的一些实施例中，所述太鼓晶圆研磨工艺还包括：对所述研磨单元设定边缘处理量，以调整所述阶梯结构的阶高。
[0016]可选的，在本专利技术的一些实施例中，对于所述第二区域研磨的研磨厚度可为0
‑
400μm。
[0017]可选的，在本专利技术的一些实施例中，所述太鼓晶圆研磨工艺还包括：通过真空吸附来固定所述晶圆。
[0018]综上所述，本专利技术公开了一种新颖的太鼓晶圆研磨工艺流程，可以有效解决现有技术中由于太鼓环在晶圆边缘形成阻挡，晶圆背面不同膜层的磨削碎屑无法正常排出，从而影响磨削砂轮的问题，并且解决现有技术中由于环切工艺中阶高不一致需要频繁更换垫块的问题。
[0019]尤其，通过先研磨晶圆中央再研磨太鼓环的程序，本专利技术确保在进行研磨表面膜层结构时没有太鼓环对其形成阻挡层，解决了现有技术中太鼓研磨工艺中因无法排除碎屑而降低效率和衍生的副作用。本专利技术通过妥善调整太鼓成品厚度的边缘处理量，调整台阶高度使产品阶高保持一致，太鼓环不再需要频繁更换研磨台盘的间隔硬件，间接增加了产能。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所下面针对需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1A和图1B分别为现有技术的太鼓工艺研磨前和研磨中的示意图。
[0022]图1C为现有技的术晶圆通过太鼓研磨后而呈现的阶高的示意图。
[0023]图1D示出了现有技术的太鼓工艺中晶圆结合垫块的使用方式。
[0024]图2A为根据本专利技术实施例太鼓研磨系统和待研磨晶圆的示意图。
[0025]图2B为本专利技术实施例对图2A中晶圆进行分区的示意图。
[0026]图3为对应图4A至图4F晶圆研磨工艺的流程图。
[0027]图4A至图4F为不同阶段中晶圆研磨工艺的示意图。
具体实施方式
[0028]以下实施例仅是用以举例说明而已，因为对于熟习此技艺者而言，在不脱离本
技术实现思路
的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本
技术实现思路
的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。在通篇说明书与权利要求中，除非内容清楚指定，否则“一”以及“所述”的意义包括这一类叙述包括“一或至少一”所述组件或成分。此外，如本揭露所用，除非从特定上下文明显可见将复数个排除在外，否则单数冠词亦包括复数个组件或成分的叙述。而且，应用在此描述中与下述的全部权利要求中时，除非内容清楚指定，否则“在其中”的意思可包括“在其中”与“在其上”。在通篇说明书与权利要求所使用的用词，除有特别注明，通常具有每个用词使用在此领域中、在此揭露的内容中与特殊内容中的平常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太鼓晶圆研磨工艺，其特征在于，包括：对晶圆定义第一区域，其中所述第一区域的面积小于所述晶圆；对所述晶圆定义第二区域，其中所述第二区域为所述晶圆的表面区域减去所述第一区域；以研磨单元对所述第二区域进行研磨，以去除所述第二区域的表面上的杂质；以及完成对所述第二区域的研磨后，以所述研磨单元对所述第一区域进行研磨。2.根据权利要求1所述的太鼓晶圆研磨工艺，其特征在于，所述第一区域与所述晶圆具有相同圆心。3.根据权利要求2所述的太鼓晶圆研磨工艺，其特征在于，所述第一区域的半径小于所述晶圆的半径。4.根据权利要求1所述的太鼓晶圆研磨工艺，其特征在于，于对所述第一区域进行研磨时，同时冲洗所述晶圆。5.根据权利要求1所述的太鼓晶圆研磨工艺，其特征在于，以所述研...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩树喜，佘桃慈，
申请(专利权)人：杭州富芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：