专利名称：一种使晶圆背部平坦的方法
技术领域：
本发明涉及半导体的制作领域，具体地说是一种使晶圆背部平坦的方法。
背景技术：
晶圆的减薄工艺在一些先进的技术有很广的应用，如3D IC (三维集成电路)、背照式影像传感器等等。晶圆的上部用于导通各个晶圆，研磨工艺使用在晶圆的背部(与所述上部相对的面上)，该研磨包括机械研磨和化学研磨。然而，其晶圆背部的平坦化是个巨大的挑战。目前对晶圆的背部的减薄采用的是机械研磨，但是采用机械研磨存在很多的弊端，例如难以将晶圆的厚度减薄至2um，并且采用机械研磨容易造成缺陷，如划伤等。晶圆的边沿的主要成分是氧化硅，对晶圆进行修边处理的时候，采用机械研磨的方法不易控制，并且会造成颗粒污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种使晶圆背部平坦的方法解决上述问题。本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种使晶圆背部平坦的方法，包括以下步骤:将载片晶圆与器件晶圆通过键合氧化物键合，所述键合氧化物例如二氧化硅；对所述器件晶圆进行修边，使所述器件晶圆的边沿圆滑；对所述器件晶圆的背部进行机械研磨，研磨至所述器件晶圆的厚度为25um 50um ；通过化学机械平坦化的方法对所述器件晶圆的背部进行处理，将所述器件晶圆的厚度进一步减薄至2um 3um。在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。进一步,通过酸蚀刻的方法将所述器件晶圆的厚度减薄至2um 3um。进一步，所述通过化学机械平坦化方法对所述器件晶圆的背部进行处理，将所述器件晶圆的厚度进一步减薄至2um 3um具体是:所述器件晶圆包括边沿处的硅的氧化物部分和中部的硅部分，蚀刻掉中部的硅部分，通过HF酸(氢氟酸)蚀刻掉所述器件晶圆边沿处硅的氧化物部分，使所述器件晶圆的厚度减薄至2um 3um并使所述晶圆的背部平坦。进一步，所述HF酸为HF的水溶液，所述HF酸与水的浓度比为1:100 1:200。进一步，通过HF酸蚀刻所述器件晶圆边沿处硅的氧化物部分的时间为20s IOOs0本发明的有益效果是:利用化学蚀刻的方法将质地坚硬的氧化硅蚀刻，对于对厚度要求精确度较高的工艺来说，化学研磨比机械研磨更容易控制，并且不会造成颗粒污染。采用强酸HF来实现该工艺能比较快的达到工艺要求。
图1为本发明的操作流程图；图2为本发明键合后的结构示意图；图3为本发明蚀刻掉器件晶圆中部后的结构示意图；图4为本发明蚀刻掉器件晶圆的边沿后的结构示意图。附图中，各标号所代表的部件如下:1、载片晶圆，2、器件晶圆，3、器件晶圆边沿处硅的氧化物部分，4、器件晶圆中部的硅部分。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。如图1所示，一种使晶圆背部平坦的方法，包括以下步骤:步骤101:将载片晶圆I与器件晶圆2通过键合氧化物键合，所述键合氧化物例如
二氧化硅；步骤102:将所述器件晶圆2进行修边，使所述器件晶圆2的边沿圆滑；步骤103:对所述器件晶圆2的背部进行机械研磨，所述背部即与所述器件晶圆2键合的一面相对那一面，将所述器件晶圆2研磨至所述器件晶圆2的厚度为25um 50um，研磨后的成品的结构示意图如图2所示；步骤104:通过化学机械平坦化方法对所述器件晶圆2的背部进行处理，所述化学机械平坦化方法是一种表面全局平坦化技术，它通过硅片和一个抛光头之间的相对运动来平坦化硅片表面在硅片和抛光头之间有磨料，并同时施加压力，将所述器件晶圆2的厚度进一步减薄至2um 3um。通过酸蚀刻的方法将所述器件晶圆2的厚度减薄至2um 3um。所述通过化学机械平坦化方法对所述器件晶圆2的背部进行处理，将所述器件晶圆2的厚度进一步减薄至2um 3um具体是:所述器件晶圆2包括边沿处的硅的氧化物部分3和中部的硅部分4，所述硅的氧化物部分3例如氧化硅，先蚀刻掉中部的硅部分4，蚀刻后的成品的结构示意图如图3所示，刻蚀中部的硅部分4时可以使用等离子刻蚀的方法或酸蚀刻法，通过HF酸蚀刻掉所述器件晶圆2边沿处硅的氧化物部分3，使所述器件晶圆的厚度减薄至2um 3um并使所述晶圆的背部平坦，蚀刻后的成品的结构示意图如图4所示。所述HF酸为HF的水溶液，所述HF酸与水的浓度比为1:100 1:200。通过HF酸蚀刻所述器件晶圆边沿处硅的氧化物部分3的时间为20s 100s。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种使晶圆背部平坦的方法，其特征在于，包括以下步骤: 将载片晶圆与器件晶圆通过键合氧化物键合； 对所述器件晶圆进行修边，使所述器件晶圆的边沿圆滑； 对所述器件晶圆的背部进行机械研磨，研磨至所述器件晶圆的厚度为25um 50um ； 通过化学机械平坦化方法对所述器件晶圆的背部进行处理，将所述器件晶圆的厚度进一步减薄至2um 3umο
2.根据权利要求1所述的一种使晶圆背部平坦的方法，其特征在于，通过酸蚀刻的方法将所述器件晶圆的厚度减薄至2um 3um。
3.根据权利要求1或2所述的一种使晶圆背部平坦的方法，其特征在于，所述通过化学机械平坦化方法对所述器件晶圆的背部进行处理，将所述器件晶圆的厚度进一步减薄至2um 3um具体是:所述器件晶圆包括边沿处的硅的氧化物部分和中部的硅部分，蚀刻掉中部的硅部分，通过HF酸蚀刻掉所述器件晶圆边沿处硅的氧化物部分，使所述器件晶圆的厚度减薄至2um 3um并使所述晶圆的背部平坦。
4.根据权利要求3所述的一种使晶圆背部平坦的方法，其特征在于，所述HF酸为HF的水溶液，所述HF酸与水的浓度比为1:100 1:200。
5.根据权利要求4所述的一种使晶圆背部平坦的方法，其特征在于，通过HF酸蚀刻所述器件晶圆边沿处硅的氧化物部分的时间为20s 100s。
全文摘要
本发明涉及半导体的制作领域，具体地说是一种使晶圆背部平坦的方法。本发明包括以下步骤将载片晶圆与器件晶圆通过键合氧化物键合；对所述器件晶圆进行修边，使所述器件晶圆的边沿圆滑；对所述器件晶圆的背部进行机械研磨，研磨至所述器件晶圆的厚度为25um～50um；通过化学方法对所述器件晶圆的背部进行处理，将所述器件晶圆的厚度进一步减薄至2um～3um。利用化学蚀刻的方法将质地坚硬的氧化硅蚀刻，对于对厚度要求精确度较高的工艺来说，化学研磨比机械研磨更容易控制，并且不会造成颗粒污染。
文档编号H01L21/306GK103094090SQ20131001197
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月14日 优先权日2013年1月14日
发明者李平 申请人:陆伟