一种低翘曲度晶圆减薄方法、系统、电子设备和存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种低翘曲度晶圆减薄方法、系统、电子设备和存储介质，涉及半导体制造技术领域。将原始晶圆进行机械研磨得到第一晶圆，并根据原始晶圆的材料属性和机械研磨的加工参数计算损伤层的第一初始厚度；使用RIE对第一晶圆进行抛光；使用干涉仪采集第一晶圆当前的表面高度剖面图和干涉图；根据干涉图计算第一晶圆的实时厚度，根据表面高度剖面图和实时厚度计算第一晶圆的实时翘曲度；根据实时翘曲和实时厚度控制RIE的蚀刻速度，直到实时翘曲度到达预设翘曲度范围且度实时厚度到达预设厚度范围。通过表面高度剖面图和干涉图可以计算第一晶圆的实时厚度和实时翘曲度，实时控制RIE的蚀刻速度，可以对晶圆翘曲度进行精准控制。控制。控制。

【技术实现步骤摘要】
一种低翘曲度晶圆减薄方法、系统、电子设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，具体涉及一种低翘曲度晶圆减薄方法、系统、电子设备和存储介质。

技术介绍

[0002]目前随着5G行业、消费类、电源类电子的不断发展，对电子产品的性能要求不断提升。作为第三代半导体材料的典型代表，碳化硅（SiC）晶体具有禁带宽度大、热导率高、临界击穿场强、晶格匹配性能好、电子迁移率高等特点。由于这些优异的物理化学性质和光电性能，SiC晶体已被广泛用作光电和微电子领域的衬底材料。由于制造工艺的要求，对晶圆的尺寸精度、几何精度、表面洁净度以及表面微晶格结构提出很高要求。因此在几百道工艺流程中，不可采用较薄的晶片，只能采用一定厚度的晶片在工艺过程中传递、流片。通常在集成电路封装前，需要对晶圆背面多余的基体材料去除一定的厚度，即为减薄工艺。
[0003]在对晶圆进行减薄操作时，由于晶圆失去厚度的刚性支撑、损伤层应力等原因，导致晶圆发生形变出现翘曲现象，使得晶圆无法直接键合影响后续电路集成。然而，现有技术中的减薄方法没有对晶圆翘曲度进行定量分析，导致无法对晶圆翘曲度进行精准控制。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就在于解决上述
技术介绍
的问题，而提出一种低翘曲度晶圆减薄方法、系统、电子设备和存储介质。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：本专利技术实施例第一方面，首先提供了一种低翘曲度晶圆减薄方法，所述方法包括：将原始晶圆进行机械研磨得到第一晶圆，并根据所述原始晶圆的材料属性和机械研磨的加工参数计算损伤层的第一初始厚度；所述第一晶圆包括所述损伤层和底层；使用反应离子蚀刻RIE对所述第一晶圆进行抛光；使用干涉仪采集所述第一晶圆当前的表面高度剖面图和干涉图；根据所述干涉图计算所述第一晶圆的实时厚度，根据所述表面高度剖面图和所述实时厚度计算所述第一晶圆的实时翘曲度；根据所述实时翘曲和所述实时厚度控制所述RIE的蚀刻速度，直到所述实时翘曲度到达预设翘曲度范围且所述度实时厚度到达预设厚度范围。
[0006]可选地，所述材料属性包括所述原始晶圆的材料硬度、杨氏弹性模量和断裂韧性；所述加工参数包括磨料的尖端平均角和每次研磨的研磨深度；根据所述原始晶圆的材料属性和机械研磨的加工参数计算损伤层的厚度，包括：计算垂直于所述第一晶圆的法向方向的形变压力：其中， 为所述形变压力， 为所述研磨深度， 为所述尖端平均角， 为所述
材料硬度；计算损伤层的第一初始厚度：计算损伤层的第一初始厚度：为所述第一初始厚度，为预设参数， 为所述杨氏弹性模量，为所述断裂韧性。
[0007]可选地，根据所述干涉图计算所述第一晶圆的实时厚度，包括：根据所述干涉图确定当前干涉条纹数；根据所述干涉条纹数计算所述第一晶圆的实时厚度：根据所述干涉条纹数计算所述第一晶圆的实时厚度：为所述实时厚度， 为干涉仪发出光的波长，为当前干涉条纹数， 为所述第一晶圆的折射率。
[0008]可选地，根据所述表面高度剖面图和所述实时厚度计算所述第一晶圆的实时翘曲度，包括：根据所述表面高度剖面图计算所述第一晶圆的弓形度；根据所述弓形度和所述实时厚度计算所述损伤层的应力；根据所述应力计算所述第一晶圆的实时翘曲度。
[0009]可选地，根据所述表面高度剖面图计算所述第一晶圆的弓形度，包括：根据所述表面高度剖面图计算所述第一晶圆的第一高度、第二高度和第三高度；所述第一高度和所述第二高度为所述第一晶圆两端的边缘区域的预设范围内所有点的平均高度值，所述第三高度为所述第一晶圆的中心区域的预设范围内所有点的平均高度值；根据第一高度、第二高度和第三高度计算所述第一晶圆的弓形度：根据第一高度、第二高度和第三高度计算所述第一晶圆的弓形度：为所述弓形度， 为所述第一高度， 为所述第二高度， 为所述第三高度。
[0010]可选地，根据所述弓形度和所述实时厚度计算所述损伤层的应力，包括：可选地，根据所述弓形度和所述实时厚度计算所述损伤层的应力，包括：为所述损伤层的应力，为所述弓形度， 为所述第一晶圆的杨氏弹性模量，为所述实时厚度， 、 、 和 为预设参数。
[0011]可选地，根据所述应力计算所述第一晶圆的实时翘曲度，包括：根据所述第一晶圆的第二初始厚度、所述第一初始厚度和所述实时厚度计算所述底层的底层厚度和实时损伤层厚度；根据所述应力、底层厚度和实时损伤层厚度计算所述第一晶圆的实时翘曲度：根据所述应力、底层厚度和实时损伤层厚度计算所述第一晶圆的实时翘曲度：为所述实时翘曲度， 为所述第一晶圆的泊松比，为所述应力， 为所述实时
损伤层厚度，为所述第一晶圆的直径，为所述底层厚度， 为所述第一晶圆的杨氏弹性模量。
[0012]本专利技术实施例第二方面，还提供了一种低翘曲度晶圆减薄系统，包括研磨模块、抛光模块、采集模块、计算模块和控制模块；其中：所述研磨模块，用于将原始晶圆进行机械研磨得到第一晶圆，并根据所述原始晶圆的材料属性和机械研磨的加工参数计算损伤层的第一初始厚度；所述第一晶圆包括所述损伤层和底层；所述抛光模块，用于使用反应离子蚀刻RIE对所述第一晶圆进行抛光；所述采集模块，用于使用干涉仪采集所述第一晶圆当前的表面高度剖面图和干涉图；所述计算模块，用于根据所述干涉图计算所述第一晶圆的实时厚度，根据所述表面高度剖面图和所述实时厚度计算所述第一晶圆的实时翘曲度；所述控制模块，用于根据所述实时翘曲和所述实时厚度控制所述RIE的蚀刻速度，直到所述实时翘曲度到达预设翘曲度范围且所述度实时厚度到达预设厚度范围。
[0013]本专利技术实施例第三方面，还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一所述的方法步骤。
[0014]本专利技术实施例第四方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述的方法步骤。
[0015]本专利技术实施例提供了一种低翘曲度晶圆减薄方法，方法包括：将原始晶圆进行机械研磨得到第一晶圆，并根据原始晶圆的材料属性和机械研磨的加工参数计算损伤层的第一初始厚度；第一晶圆包括损伤层和底层；使用反应离子蚀刻RIE对第一晶圆进行抛光；使用干涉仪采集第一晶圆当前的表面高度剖面图和干涉图；根据干涉图计算第一晶圆的实时厚度，根据表面高度剖面图和实时厚度计算第一晶圆的实时翘曲度；根据实时翘曲和实时厚度控制RIE的蚀刻速度，直到实时翘曲度到达预设翘曲度范围且度实时厚度到达预设厚度范围。通过表面高度剖面图和干涉图可以计算第一晶圆的实时厚度和实时翘曲度，实时控制RIE的蚀刻速度，可以对晶圆翘曲度进行精准控制。
附图说明
[0016]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0017]图1为本专利技术实施例提供的一种低翘曲度晶圆减薄方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种低翘曲度晶圆减薄系统的系统框图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低翘曲度晶圆减薄方法，其特征在于，所述方法包括：将原始晶圆进行机械研磨得到第一晶圆，并根据所述原始晶圆的材料属性和机械研磨的加工参数计算损伤层的第一初始厚度；所述第一晶圆包括所述损伤层和底层；使用反应离子蚀刻RIE对所述第一晶圆进行抛光；使用干涉仪采集所述第一晶圆当前的表面高度剖面图和干涉图；根据所述干涉图计算所述第一晶圆的实时厚度，根据所述表面高度剖面图和所述实时厚度计算所述第一晶圆的实时翘曲度；根据所述实时翘曲和所述实时厚度控制所述RIE的蚀刻速度，直到所述实时翘曲度到达预设翘曲度范围且所述度实时厚度到达预设厚度范围。2.根据权利要求1所述的一种低翘曲度晶圆减薄方法，其特征在于，所述材料属性包括所述原始晶圆的材料硬度、杨氏弹性模量和断裂韧性；所述加工参数包括磨料的尖端平均角和每次研磨的研磨深度；根据所述原始晶圆的材料属性和机械研磨的加工参数计算损伤层的厚度，包括：计算垂直于所述第一晶圆的法向方向的形变压力：其中，为所述形变压力，为所述研磨深度，为所述尖端平均角，为所述材料硬度；计算损伤层的第一初始厚度：计算损伤层的第一初始厚度：为所述第一初始厚度，为预设参数，为所述杨氏弹性模量，为所述断裂韧性。3.根据权利要求1所述的一种低翘曲度晶圆减薄方法，其特征在于，根据所述干涉图计算所述第一晶圆的实时厚度，包括：根据所述干涉图确定当前干涉条纹数；根据所述干涉条纹数计算所述第一晶圆的实时厚度：根据所述干涉条纹数计算所述第一晶圆的实时厚度：为所述实时厚度，为干涉仪发出光的波长，为当前干涉条纹数，为所述第一晶圆的折射率。4.根据权利要求1所述的一种低翘曲度晶圆减薄方法，其特征在于，根据所述表面高度剖面图和所述实时厚度计算所述第一晶圆的实时翘曲度，包括：根据所述表面高度剖面图计算所述第一晶圆的弓形度；根据所述弓形度和所述实时厚度计算所述损伤层的应力；根据所述应力计算所述第一晶圆的实时翘曲度。5.根据权利要求4所述的一种低翘曲度晶圆减薄方法，其特征在于，根据所述表面高度剖面图计算所述第一晶圆的弓形度，包括：根据所述表面高度剖面图计算所述第一晶圆的第一高度、第二高度和第三高度；所述第一高度和所述第二高度为所述第一晶圆两端的边缘区域的预设范围内所有点的平均高
度值，所述第三高度为所述第一晶圆的中心区域的预设范围内所有点的平均高度值；根据第一高度、第二高度和第三高度计算所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐新华，
申请(专利权)人：杭州中欣晶圆半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：