半導體晶圓背面工藝和功率器件的形成方法
【專利摘要】一種半導體晶圓背面工藝和功率器件的形成方法。其中，所述半導體晶圓背面工藝包括：提供半導體晶圓；在所述半導體晶圓的正面貼膜；利用物理機械磨削工藝對所述半導體晶圓的背面進行機械減薄；對進行過機械減薄的半導體晶圓進行浸泡式腐蝕。本發(fā)明提供的半導體晶圓背面工藝中，在對半導體晶圓進行的浸泡式腐蝕中，對所述半導體晶圓背面各處的腐蝕量都是一致的，膜的拉力引起的半導體晶圓的變化對被各處腐蝕量沒有影響，能夠保證腐蝕后半導體晶圓厚度的均勻性，同時釋放應力，能夠避免半導體晶圓在剝膜后不發(fā)生翹曲，避免半導體晶圓在后續(xù)流通中發(fā)生碎片，保證晶圓后續(xù)工藝的正常流通。
【專利說明】半導體晶圓背面工藝和功率器件的形成方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體制作工藝，特別是涉及一種半導體晶圓背面工藝和功率器件的形成方法。

【背景技術】
[0002]半導體晶圓背面工藝是指在半導體晶圓的正面完成金屬布線之后，以利用物理機械磨削進行的半導體晶圓厚度減薄為主，同時輔之其它物理及化學工藝的綜合技術。它是減小功率器件電能損耗、提高電子產品電能利用率的重要技術之一。
[0003]一般的，半導體晶圓背面工藝的業(yè)內標準流程為:
[0004]首先，進行半導體晶圓正面保護。具體為在半導體晶圓正面黏貼一層保護膜，一般的，所述保護膜為藍膜。
[0005]接下來，進行半導體晶圓減薄。一般采用物理機械磨削的方式進行，具體為利用通過粗糙的磨頭對半導體晶圓的背面進行機械性的打磨，從而使部分硅脫離半導體晶圓整體，以實現(xiàn)半導體晶圓減薄。在利用磨頭打磨后，半導體晶圓會有很多表面損傷，內部應力很大，易發(fā)生晶圓翹曲，也容易碎片。在后續(xù)工藝過程中，很難利用工藝設備對其進行自動上下片，影響半導體晶圓在后續(xù)工藝中的流通。
[0006]接下來，進行晶背粗糙化。具體為在半導體晶圓帶膜的情況下利用濕法腐蝕去除損傷層，釋放應力，并且將最終背面粗糙度調整至工藝允許的范圍。
[0007]接下來，進行正面保護解除。具體為去除保護膜。
[0008]后續(xù)，還可進行背面注入、退火或者背金蒸鍍等工藝，以在半導體晶圓背面形成器件結構或者多層金屬體系。
[0009]在上述工藝過程中，在進行半導體晶圓減薄后，由于經過了物理機械磨削，半導體晶圓中應力較大。應力過大的半導體晶圓會發(fā)生翹曲度過大，從而會影響后續(xù)半導體晶圓的流通，甚至發(fā)生碎片。
[0010]在物理機械磨削之后，在晶背粗糙化中進行的化學腐蝕具有去除損傷層、釋放應力的效果。而現(xiàn)有技術中，所述晶背粗糙化一般采用SEZ濕法腐蝕，即將半導體晶圓正面朝下，背面朝上，進行噴淋式的濕法腐蝕。這種情況下，半導體晶圓正面表面貼的膜會對半導體晶圓有拉力作用，較薄的半導體晶圓會在膜的作用下，發(fā)生翹曲，導致在SEZ濕法腐蝕中，難以利用設備對其進行自動上下片，同時半導體晶圓背面各處在進行噴淋腐蝕時各處的腐蝕量不一樣，導致最終形成的半導體晶圓的厚度不均勻，進而出現(xiàn)剝膜后半導體晶圓翹曲嚴重，導致后續(xù)工藝出現(xiàn)破片。
[0011]尤其在垂直結構的功率器件的制造中，部分器件會采用超薄片工藝。超薄片工藝中的半導體晶圓比一般工藝中的半導體晶圓要薄很多，在進行減薄后更易翹曲，同時在進行噴淋式腐蝕時受正面所貼的膜的影響比一般的半導體晶圓要大，更容易發(fā)生腐蝕后翹曲嚴重和碎片率高的問題。


【發(fā)明內容】

[0012]基于此，有必要針對半導體晶圓背面工藝中容易發(fā)生半導體晶圓翹曲的問題，本發(fā)明的技術方案提供了一種半導體晶圓背面減薄工藝，包括:提供半導體晶圓；在所述半導體晶圓的正面貼膜；對所述半導體晶圓的背面進行機械減薄；對進行過機械減薄的半導體晶圓進行浸泡式腐蝕。
[0013]可選的，所述浸泡式腐蝕的腐蝕劑包括硝酸、氫氟酸、氟化銨或冰乙酸中的一種或幾種。
[0014]可選的，所述浸泡式腐蝕的腐蝕量為0.2μπι?10 μ m。
[0015]在上述半導體晶圓背面工藝中，在對半導體晶圓進行機械減薄后，進行浸泡式腐蝕，所述浸泡式腐蝕中，對所述半導體晶圓背面各處的腐蝕量都是一致的，膜的拉力引起的半導體晶圓的變化對被各處腐蝕量沒有影響，能夠保證腐蝕后半導體晶圓厚度的均勻性，同時所述浸泡式腐蝕能釋放半導體晶圓在進行機械減薄中產生的應力，能夠避免半導體晶圓在剝膜后不發(fā)生翹曲，避免半導體晶圓在后續(xù)流通中發(fā)生碎片，保證晶圓后續(xù)工藝的正常流通。
[0016]可選的，所述對進行剝膜后的半導體晶圓的背面進行噴淋式腐蝕的工藝包括:將所述半導體晶圓的背面朝上，正面朝下，對背面噴淋腐蝕液，對正面吹壓縮空氣或壓縮氮氣。
[0017]可選的，所述噴淋式腐蝕的腐蝕劑為硝酸、氫氟酸、磷酸、硫酸、冰乙酸或氟化銨中的一種或幾種。
[0018]可選的，所述噴淋式腐蝕的腐蝕量為2μπι?20μπι。
[0019]可選的，所述半導體晶圓在進行機械減薄前的厚度為220μπι?1200 μ m，在進行噴淋式腐蝕后的厚度為50 μ m?250 μ m。
[0020]可選的，進行噴淋式腐蝕的步驟之后，在所述半導體晶圓的背面形成金屬層。
[0021]上述半導體晶圓背面工藝中，由于先經過了一步浸泡式腐蝕，所述半導體晶圓內部應力大部分被消除，后續(xù)剝膜不會引起半導體晶圓的翹曲；然后再對所述半導體晶圓的背面噴淋式的濕法腐蝕，進一步去除損傷層和釋放應力，并且增加半導體晶圓背面的粗糙度以及調整半導體晶圓的厚度至目標厚度，以適應半導體晶圓背面工藝的要求。由于在本發(fā)明的技術方案中的噴淋式腐蝕中，所述半導體晶圓正面沒有貼膜，在腐蝕過程中，不會受到膜的拉力，也不會產生形變，可以在自然狀態(tài)下被腐蝕，避免了腐蝕不均勻引起的翹曲。
[0022]另外，本發(fā)明的技術方案還提供一種垂直結構的功率器件的形成方法，包括:在半導體晶圓正面形成垂直結構的功率器件正面部分；在半導體晶圓的背面采用如上所述的半導體晶圓背面工藝。
[0023]可選的，進行所述噴淋式腐蝕之后，進行背金蒸鍍之前，還包括背面注入和退火的步驟。
[0024]在上述的垂直結構的功率器件的形成方法中，其中對半導體晶圓的背面采用了上述的半導體晶圓背面工藝，能保證所述半導體晶圓的厚度各處均勻，并且在制造過程中不容易發(fā)生半導體晶圓的翹曲和碎片，有效的提高了器件的良率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明的實施例一提供的半導體晶圓背面工藝的流程圖；
[0026]圖2為本發(fā)明的實施例二提供的包括實施例一提供的半導體晶圓背面工藝的半導體晶圓背金工藝的流程圖；
[0027]圖3為本發(fā)明的實施例三提供的包括實施例二提供的半導體晶圓背金工藝的垂直結構的功率器件的形成方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0028]為了使得本說明書便于理解，在對具體實施例進行描述之前先闡述一些詞匯:
[0029]SEZ腐蝕機臺:指SEZ (瑟思)半導體公司出產的濕法刻蝕機臺，其中，SEZ半導體公司主要提供半導體晶圓濕式處理技術。
[0030]浸泡式腐蝕:指將半導體晶圓完全浸入腐蝕液中進行濕法腐蝕工藝的方式。
[0031]噴淋式腐蝕:指將半導體晶圓的平擱在機臺上，采用噴淋設備對晶圓的上表面噴淋腐蝕液以對半導體晶圓的上表面進行濕法腐蝕的方式。
[0032]垂直結構的功率器件:指的是半導體晶圓正面和背面均需要作為器件結構使用的功率器件，包括兩種結構:一種是垂直溝道結構的功率器件；另一種是水平溝道的功率器件。
[0033]為使本發(fā)明的目的、特征和有點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細介紹。
[0034]以下以具體的實施例來詳細闡述本發(fā)明中提供的技術方案。
[0035]實施例一
[0036]本實施例中，結合圖1，對本實施例提供的半導體晶圓背面工藝進行詳細的闡述:
[0037]如圖1所示，本發(fā)明的技術方案提供的半導體晶圓背面工藝的方法包括:提供半導體晶圓；在所述半導體晶圓的正面貼膜；對所述半導體晶圓的背面進行機械減??；對進行過機械減薄的半導體晶圓進行浸泡式腐蝕。
[0038]具體的，首先，提供半導體晶圓，在所述半導體晶圓的正面貼膜；
[0039]在本實施例中，所述半導體晶圓為硅片，正面為完成金屬布線后的晶片表面器件或電路層。在其它實施方式中，所述半導體晶圓也可以為其它材料，如砷化鎵、鍺硅等半導體襯底所用材質。
[0040]在本實施例中，所述半導體晶圓的正面貼的膜為藍膜。所述膜的作用為在后續(xù)的機械減薄過程中對半導體晶圓正面的器件層進行保護。在這種直接進行貼膜的方式中，會由于膜的粘附性不足和膜在機械減薄中邊緣被損壞等問題，發(fā)生在腐蝕中出現(xiàn)邊緣鉆蝕等情況。
[0041]在其它實施方式中，所述貼膜之前，還需要在半導體晶圓的正面涂一層光刻膠，待光刻膠干后再進行貼膜。在這種先涂光刻膠再進行貼膜的方式中，可以避免直接進行貼膜的方式中發(fā)生邊緣鉆蝕的問題，在后續(xù)揭膜后還需要增加去膠步驟，但是增加的涂膠、去膠工藝會增加工藝成本。在生產過程中，可以根據(jù)實際情況選擇實施方式。
[0042]接下來，對所述半導體晶圓的背面進行物理機械減薄；
[0043]在本實施例中，采用晶圓自旋轉方式進行物理機械減薄。具體為，采用略大于半導體晶圓的工件轉臺，利用真空吸盤把半導體晶圓夾持在工件轉臺中心，磨輪邊緣調整到硅片的中心位置，硅片和磨輪繞各自的軸線回轉，進入切入減薄。此種方法的優(yōu)點在于磨輪與半導體晶圓的接觸長度、接觸面積、切入角度不變，研磨力恒定，加工狀態(tài)穩(wěn)定，可以避免在半導體晶圓中出現(xiàn)中凸和塌邊現(xiàn)象。在半導體晶圓薄到一定程度后，可以有效的避免研磨后的硅片翹曲現(xiàn)象的產生。在其它的實施方式中，也可以采用其它物理機械減薄方式，如采用旋轉工作臺的方式。
[0044]比較先進的設備可以把半導體晶圓減薄至100 μ m以內，但是太薄的半導體晶圓會在接下來的工藝生產中帶來極大的破片機會，所以，一般將半導體晶圓研磨至50 μ m?300 μ m0
[0045]—般的，所述半導體晶圓原本的為220 μ m?1200 μ m。經過物理機械減薄后，其厚度可僅為50 μ m。
[0046]在本實施例中，所述半導體晶圓原本的厚度為625 μ m，經過物理機械減薄，其厚度為120 μ m。所述物理機械減薄的目的是讓半導體晶圓的厚度接近工藝需要的目標厚度。
[0047]在其它實施方式中，所述半導體晶圓原本的厚度還可以為其它值，比如220 μ m、675 μ m 等。
[0048]物理機械減薄過程中最為重要的是磨頭的粗糙程度和研磨的速度。不同粗糙程度的磨頭可以在半導體晶圓的表面形成不同的粗糙程度和應力。半導體晶圓表面的粗糙程度和應力由后續(xù)工藝(如背面粗糙化、背金蒸鍍)的需求來決定。不同的研磨速度則會對減薄的均勻性產生影響，一般來講，減薄速度越慢，均勻性越好。
[0049]經過物理機械減薄，所述半導體晶圓具有很多表面損傷，內部應力很大。若直接進行剝膜處理，很容易弓丨起半導體晶圓的翹曲，甚至碎片。
[0050]接下來，對進行過機械減薄的半導體晶圓進行浸泡式腐蝕；
[0051]在本實施例中，將半導體晶圓放入腐蝕槽中，采用第一腐蝕液進行濕法腐蝕。所述第一腐蝕液主要成分為硝酸、氫氟酸、氟化銨或者冰乙酸中的一種或幾種。在預腐蝕中，腐蝕量為0.2 μ m?10 μ m。
[0052]由于本實施例中，本步驟中采用為將半導體晶圓浸泡在腐蝕槽的腐蝕液中進行，所述半導體晶圓背面各處的腐蝕量都是一致的，也就是說膜的拉力引起的半導體晶圓的變化對被腐蝕量沒有影響。
[0053]經過這一步驟的浸泡式腐蝕，前述物理機械減薄工藝在半導體晶圓產生的內部應力得到一定量的消除。
[0054]本實施例提供的半導體晶圓背面減薄工藝中，將正面貼膜，且背面進行過機械減薄的半導體晶圓浸泡在腐蝕液中進行腐蝕，半導體晶圓各處的被腐蝕的速率相同，不會受到膜的作用而導致腐蝕量的波動，能夠保證腐蝕后半導體晶圓厚度的均勻性，同時釋放應力，且能夠避免半導體晶圓在剝膜后不發(fā)生翹曲，避免半導體晶圓在后續(xù)流通中發(fā)生碎片，保證晶圓后續(xù)工藝的正常流通。
[0055]實施例二
[0056]本實施例中，結合圖2，結合在進行減薄后需要在半導體晶圓背面形成金屬層的背金工藝來對本實施例提供的半導體晶圓的背面工藝進行具體的說明，
[0057]如圖2所示，本發(fā)明的技術方案提供的半導體晶圓的背金工藝包括:提供半導體晶圓；在所述半導體晶圓的正面貼膜；對所述半導體晶圓的背面進行機械減?。粚M行過機械減薄的半導體晶圓進行預腐蝕；對進行過預腐蝕的半導體晶圓的正面進行剝膜；對進行剝膜后的半導體晶圓的背面進行主腐蝕；對所述半導體晶圓進行背面注入、退火、背金蒸鍍。其中，所述預腐蝕的為浸泡式腐蝕，且所述主腐蝕為噴淋式腐蝕。
[0058]具體方法如下:
[0059]首先，提供半導體晶圓，在所述半導體晶圓的正面貼膜；
[0060]在本實施例中，所述半導體晶圓為硅片，正面為完成金屬布線后的晶片表面器件或電路層。在其它實施方式中，所述半導體晶圓也可以為其它材料，如砷化鎵、鍺硅等半導體襯底所用材質。
[0061]在本實施例中，所述半導體晶圓的正面貼的膜為藍膜。所述膜的作用為在后續(xù)的機械減薄過程中對半導體晶圓正面的器件層進行保護。
[0062]在其它實施方式中，所述貼膜之前，還需要在半導體晶圓的正面涂一層光刻膠，待光刻膠干后再進行貼膜。這樣的實施方式中，可避免不帶膠的實施方式中，在減薄后腐蝕的過程中由于膜的粘附性和機械減薄后膜的問題等會導致邊緣鉆蝕等發(fā)生。接下來，對所述半導體晶圓的背面進行物理機械減??；
[0063]在本實施例中，采用晶圓自旋轉方式進行物理機械減薄。具體為，采用略大于半導體晶圓的工件轉臺，利用真空吸盤把半導體晶圓夾持在工件轉臺中心，磨輪邊緣調整到硅片的中心位置，硅片和磨輪繞各自的軸線回轉，進入切入減薄。此種方法的優(yōu)點在于磨輪與半導體晶圓的接觸長度、接觸面積、切入角度不變，研磨力恒定，加工狀態(tài)穩(wěn)定，可以避免在半導體晶圓中出現(xiàn)中凸和塌邊現(xiàn)象。在半導體晶圓薄到一定程度后，可以有效的避免研磨后的硅片翹曲現(xiàn)象的產生。在其它的實施方式中，也可以采用其它物理機械減薄方式，如采用旋轉工作臺的方式。
[0064]比較先進的設備可以把半導體晶圓減薄至100 μ m以內，但是太薄的半導體晶圓會在接下來的工藝生產中帶來極大的破片機會，所以，一般將半導體晶圓研磨至50 μ m?300 μ m0
[0065]在本實施例中，所述半導體晶圓原本的厚度為625 μ m，經過物理機械減薄，其厚度為120 μ m。所述物理機械減薄的目的是讓半導體晶圓的厚度接近工藝需要的目標厚度。在其它實施方式中，所述半導體晶圓原本的厚度還可以為其它值，比如220 μ m、675 μ m等。一般的，所述半導體晶圓原本的厚度為220 μ m?1200 μ m。經過物理機械減薄后,其厚度可僅為 50 μ m。
[0066]物理機械磨削過程中最為重要的是磨頭的粗糙程度和研磨的速度。不同粗糙程度的磨頭可以在半導體晶圓的表面形成不同的粗糙程度和應力。半導體晶圓表面的粗糙程度和應力由后續(xù)工藝(如背面粗糙化、背金蒸鍍)的需求來決定。不同的研磨速度則會對減薄的均勻性產生影響，一般來講，減薄速度越慢，均勻性越好。
[0067]經過物理機械減薄，所述半導體晶圓具有很多表面損傷，內部應力很大。若直接進行剝膜處理，很容易弓丨起半導體晶圓的翹曲，甚至碎片。
[0068]接下來，對進行過機械減薄的半導體晶圓進行預腐蝕；
[0069]在本實施例中，將半導體晶圓放入腐蝕槽中，浸泡在第一腐蝕液中進行濕法腐蝕。所述第一腐蝕液主要成分為硝酸、氫氟酸、氟化銨或者冰乙酸中的一種。在預腐蝕中，腐蝕量為0.2 μ m?10 μ m，這樣可以去除半導體晶圓在物理機械減薄之后出現(xiàn)的損傷層，從而去除半導體晶圓中的應力。
[0070]由于本實施例中，本步驟中采用為將半導體晶圓浸泡在腐蝕槽的腐蝕液中進行，所述半導體晶圓背面各處的腐蝕量都是一致的，也就是說膜的拉力引起的半導體晶圓的變化對被腐蝕量沒有影響。
[0071 ] 經過預腐蝕，前述物理機械減薄工藝在半導體晶圓產生的內部應力被去除。
[0072]接下來，對進行過預腐蝕的半導體晶圓的正面進行剝膜；
[0073]對于貼膜時，直接貼膜的實施方式，在這一步驟中，只需要進行揭膜。而對于貼膜前，先進行涂膠處理的實施方式，在揭膜后還需要增加去膠的步驟。
[0074]由于經過了前面預腐蝕，半導體晶圓的表面損傷和內部應力被去除，這一步驟的剝膜不容易弓丨起半導體晶圓的翹曲。
[0075]接下來，對進行剝膜后的半導體晶圓的背面進行主腐蝕；
[0076]在本實施例中，所述主腐蝕為采用SEZ腐蝕機臺進行的噴淋式腐蝕。具體的，將剝膜后的半導體晶圓具有器件層的正面朝下，背面朝上，所述SEZ腐蝕機臺對所述半導體晶圓的正面噴射壓縮空氣或者氮氣，朝所述半導體晶圓的背面噴淋腐蝕液。這樣，雖然正面沒有膜的保護，但是正面會被壓縮空氣保護，不會被腐蝕液腐蝕到。
[0077]在本步驟中，所述半導體晶圓沒有貼膜，避免了膜的拉力引起的半導體晶圓的形變，使得半導體晶圓可以在自然狀態(tài)下被腐蝕，避免了腐蝕不均勻引起的半導體晶圓的翹曲。
[0078]并且，在本步驟中，所述主腐蝕的腐蝕液為硝酸、氫氟酸、磷酸、硫酸、冰乙酸、氟化銨中一種甚至幾種的混合液。在本實施例中，主腐蝕的腐蝕液的腐蝕速率大于預腐蝕中腐蝕液的腐蝕速率，且所述主腐蝕采用噴淋式的設備，使得腐蝕后，半導體晶圓背面的粗糙度大。
[0079]最后，對所述半導體晶圓進行背金蒸鍍。由于預腐蝕中去除了半導體晶圓在物理機械減薄過程中產生的損傷層，并且預腐蝕中采用浸泡式腐蝕，使得所述半導體晶圓表面被腐蝕量一致；然后去膜，再進行主腐蝕，在主腐蝕中，由于沒有了膜的影響，半導體晶圓處于自然狀態(tài)被腐蝕，不會出現(xiàn)腐蝕不均勻，使得最終的半導體晶圓的厚度均勻性很好，并且沒有發(fā)現(xiàn)翹曲。而采用噴淋式腐蝕，且腐蝕量比較大，使得半導體晶圓的表面粗糙度比較大，在這一步驟中的背金蒸鍍中，形成的金屬層能夠很好的和硅片接觸。
[0080]本實施例中提供的背金工藝中，先對半導體晶圓進行預腐蝕去除損傷層并消除半導體晶圓中的應力，所述預腐蝕為半導體晶圓的正面貼膜，浸泡在腐蝕液中進行腐蝕。由于所述預腐蝕為浸泡式腐蝕，半導體晶圓各處的被腐蝕的速率相同，不會受到膜的作用而導致腐蝕量的波動，不會影響半導體晶圓的翹曲度。然后剝膜，由于經過了預腐蝕，所述半導體晶圓內部應力大部分被消除，剝膜不會引起半導體晶圓的翹曲；然后再對所述半導體晶圓的背面進行主腐蝕，所述主腐蝕為噴淋式的濕法腐蝕，所述主腐蝕的腐蝕速率高于預腐蝕的腐蝕速率，且所述腐蝕量大于預腐蝕的腐蝕量，可進一步去除損傷層和釋放應力，并且增加半導體晶圓背面的粗糙度以及調整半導體晶圓的厚度至目標厚度，以適應背金工藝的要求。
[0081]實施例三
[0082]如圖3所示為本發(fā)明的技術方案提供的垂直結構的功率器件的形成方法，包括:在半導體晶圓正面形成垂直結構的功率器件層；在半導體晶圓的背面采用如上所述的背金工藝。
[0083]對于垂直結構的功率器件來說，由于功率器件導通電阻來源主要受到半導體晶圓自身所具有的電阻的影響，半導體晶圓越薄，電阻就越小。且半導體晶圓背面形成的背金與半導體晶圓的背面的接觸電阻對垂直結構的功率器件也有影響。通常，所述接觸電阻越小越好。故背金工藝完成后，半導體晶圓的厚度，以及半導體晶圓背面與金屬層黏附度對垂直結構的功率器件的影響是非常大的。
[0084]并且，半導體晶圓厚度的均勻性越好，形成的同一批次的垂直結構的結構的功率器件的性能越統(tǒng)一。若半導體晶圓各處厚度差異太大，會造成形成的垂直結構的功率器件的性能差異太大，甚至造成一些垂直結構的功率器件失效。
[0085]本實施例中，以半導體晶圓正面形成有垂直結構的功率器件的晶片表面結構或電路層為例，來詳細闡述本發(fā)明的技術方案中提供的背金工藝。
[0086]在垂直結構的功率器件的制作中，一般在對半導體晶圓進行機械減薄到厚度小于200 μ m時，會有翹曲發(fā)生，從而容易發(fā)生碎片。這使得在半導體晶圓厚度小于200 μ m后，制造功率器件非常的難。而將本發(fā)明的技術方案中的背金工藝應用到垂直結構的功率器件的制造工藝中，會明顯改善超薄片半導體晶圓的翹曲度和腐蝕均勻性，有利于維持所制造的垂直結構的功率器件的性能。
[0087]具體的，本實施例中，所述垂直結構的功率器件的形成方法，包括:在半導體晶圓正面形成垂直結構的功率器件層；在半導體晶圓的背面采用類似實施例二中所述的背金工藝。其中，在進行所述主腐蝕之后，還包括進行背面注入和退火的步驟。背面注入是按照需要注入不同的雜質形成需要的器件結構，一般IGBT是注入P型離子，DMOS注入N型離子。在進行背面注入后進行退火可激活注入雜質。然后形成背面金屬，可采用蒸發(fā)工藝或者濺射。
[0088]在本實施例中提供的垂直結構的功率器件的形成方法中，對半導體晶圓的背面采用了實施例二中的背金工藝，能保證所述半導體晶圓的厚度各處均勻，并且在將半導體晶圓厚度減小到200μπι以下也不容易發(fā)生半導體晶圓的翹曲和碎片，有效的提高了器件的良率。
[0089]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種半導體晶圓背面工藝，其特征在于，包括:提供半導體晶圓；在所述半導體晶圓的正面貼膜；利用物理機械磨削工藝對所述半導體晶圓的背面進行機械減?。粚M行過機械減薄的半導體晶圓進行浸泡式腐蝕。
2.根據(jù)權利要求1所述的半導體晶圓背面工藝，其特征在于，所述浸泡式腐蝕的腐蝕劑包括硝酸、氫氟酸、氟化銨或冰乙酸中的一種或幾種。
3.根據(jù)權利要求1所述的半導體晶圓背面工藝，其特征在于，所述浸泡式腐蝕的腐蝕量為 0.2 μ m ?10 μ m。
4.根據(jù)權利要求1所述的半導體晶圓背面工藝，其特征在于，包括:對進行過浸泡式腐蝕的半導體晶圓進行剝膜；對進行剝膜后的半導體晶圓的背面進行噴淋式腐蝕。
5.根據(jù)權利要求1所述的半導體晶圓背面工藝，其特征在于，采用藍膜在所述半導體晶圓的正面貼膜。
6.根據(jù)權利要求4所述的半導體晶圓背面工藝，其特征在于，所述對進行剝膜后的半導體晶圓的背面進行噴淋式腐蝕的工藝包括:將所述半導體晶圓的背面朝上，正面朝下，對背面噴淋腐蝕液，對正面吹壓縮空氣或壓縮氮氣。
7.根據(jù)權利要求4所述的半導體晶圓背面工藝，其特征在于，所述噴淋式腐蝕的腐蝕劑包括硝酸、氫氟酸、磷酸、硫酸、冰乙酸或氟化銨中的一種或幾種。
8.根據(jù)權利要求4所述的半導體晶圓背面工藝，其特征在于，所述噴淋式腐蝕的腐蝕
2 μ m ?20 μ m。
9.根據(jù)權利要求4所述的半導體晶圓背面工藝，其特征在于，所述半導體晶圓在進行機械減薄前的厚度為220 μ m?1200 μ m,在進行噴淋式腐蝕后的厚度為50 μ m?250 μ m。
10.根據(jù)權利要求4所述的半導體晶圓背面工藝，其特征在于，進行噴淋式腐蝕的步驟之后，在所述半導體晶圓的背面形成金屬層。
11.一種功率器件的形成方法，其特征在于，包括:在半導體晶圓正面形成垂直結構的功率器件結構層；在半導體晶圓的背面采用如權利要求4至9中任一項所述的半導體晶圓背面工藝。
12.如權利要求11所述的功率器件的形成方法，其特征在于，包括:進行所述噴淋式腐蝕的步驟之后，還包括背面注入和退火的步驟，然后再在所述半導體晶圓的背面形成金屬層。
【文檔編號】C30B33/10GK104253033SQ201310258539
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年6月25日 優(yōu)先權日:2013年6月25日
【發(fā)明者】王萬禮, 鄧小社, 王根毅, 黃璇 申請人:無錫華潤上華半導體有限公司