倒置浸入式晶圆平坦化的方法技术

技术编号:8656696 阅读:175 留言:0更新日期:2013-05-02 00:28
本发明专利技术公开了一种倒置浸入式晶圆平坦化的方法,将晶圆正面朝下水平放置,与腐蚀液相对,晶圆正面是一层过电镀的铜层,过电镀的铜层表面有铜包;将晶圆竖直向下移动到过电镀铜层距离腐蚀液面1毫米处后,再以0.05~0.2mm/s的速度向下移动直到铜包完全浸没在腐蚀液里;保持晶圆和腐蚀液静止,直至铜包被腐蚀掉;再以0.05~0.2mm/s的速度向上提起晶圆1毫米,使晶圆脱离腐蚀液。在移动过程中,晶圆的倾斜度要求<0.005°。本发明专利技术的优点是:通过机电设备精确控制晶圆表面与腐蚀液液面的距离,通过化学刻蚀去除晶圆表面突出部分。其工艺原理简单,操作简便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种晶圆表面平坦化的方法,具体是一种。
技术介绍
目前,TSV垂直互连技术在微电子封装领域的运用已越来越广泛,而TSV电镀铜填孔技术是TSV制程不可缺少的环节,由于各添加剂的配比及工艺设置等因素的影响,电镀后晶圆表面可能会存在局部过电镀,导致表面铜层厚度不一,给后续的CMP (减薄抛光)工艺带来很大麻烦。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种,改善电镀后晶圆表面的平坦性。按照本专利技术提供的技术方案,所述的为:将晶圆正面朝下水平放置,与腐蚀液相对,晶圆正面是一层过电镀的铜层,过电镀的铜层表面有铜包;将晶圆竖直向下移动到过电镀铜层距离腐蚀液面I毫米处后,再以0.05、.2mm/s的速度向下移动直到铜包完全浸没在腐蚀液里;保持晶圆和腐蚀液静止,直至铜包被腐蚀掉;再以0.05、.2mm/s的速度向上提起晶圆I毫米,使晶圆脱离腐蚀液。将晶圆竖直向下移动时以大于0.2mm/s的速度将晶圆竖直向下移动到过电镀铜层距离腐蚀液面I毫米处。将晶圆向上提起I毫米后,以大于0.2mm/s的速度将晶圆移开液面。移动过程中,晶圆的倾斜度要求〈0.005°。本专利技术的优点是:通过机电设备精确控制晶圆表面与腐蚀液液面的距离,通过化学刻蚀去除晶圆表面突出部分。其工艺原理简单,操作简便。附图说明图1是本方法初始状态示意图。图2是晶圆浸入腐蚀液的状态示意图。图3是腐蚀完毕晶圆离开腐蚀液的状态示意图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术基于液面的平整性和化学腐蚀铜的思想,提出了一种通过湿法局部腐蚀来达到晶圆平坦化的方法。本实施例将晶圆水平倒置逐级变速浸入腐蚀液。利用了液面的水平性,晶圆突出部分会率先浸入腐蚀液被腐蚀掉。如图1所示,晶圆I水平放置,正面朝下,与腐蚀槽4相对,晶圆I表面是一层过电镀的铜层2,过电镀的铜层2表面有一些大小不一的铜包3,腐蚀槽4里盛放的是腐蚀液5,腐蚀液5采用浓硝酸(浓度为16mol/L 19mol/L),或浓硫酸(浓度为10mol/L 18mol/L)。将晶圆I从过电镀的铜层2距离腐蚀液5面20cm的地方,以f 5cm/s的速度向下移动19cm,然后以0.5^2mm/s的速度向下移动9mm,再以0.05^0.2mm/s的速度向下移动1_。这样铜包3完全浸没在腐蚀液5里,如图2所示,保持这样的状态腐蚀30分钟。铜包3腐蚀掉以后,再分别以0.05 0.2mm/s、0.5 2mm/s和I 5cm/s的速度向上分别移动1mm、9mm、19cm取出晶圆1,如图3所示。接近液面最后Imm采用0.05、.2mm/s的速度是为了保证精度,其余距离可以使用大于0.2mm/s的速度逐级变速进行。越接近液面则速度越慢。本专利技术对设备精密性要求较高,必须保证圆片的水平放置和微距移动。实施时要注意的因素如下:1、晶圆翘曲不能过大。TSV电镀是一个铜结晶的过程,会在晶圆上产生一定的应力,从而使晶圆发生翘曲,当翘曲大到一定程度(晶圆边缘和中心的高度差与铜包高度可比拟时),本专利技术的方法就会失效。 2、晶圆水平度要求较高(倾斜度〈0.005° )。3、放置腐蚀槽的台面不能抖动。本专利技术通过倒置圆片,部分浸入刻蚀液,去除圆片表面的突起,为CMP做准备。此方法利用了液面的平整性,平坦化的同时还不会产生额外的应力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
倒置浸入式晶圆平坦化的方法,其特征是:将晶圆正面朝下水平放置,与腐蚀液相对,晶圆正面是一层过电镀的铜层,过电镀的铜层表面有铜包;将晶圆竖直向下移动到过电镀铜层距离腐蚀液面1毫米处后,再以0.05~0.2mm/s的速度向下移动直到铜包完全浸没在腐蚀液里;保持晶圆和腐蚀液静止,直至铜包被腐蚀掉;再以0.05~0.2mm/s的速度向上提起晶圆1毫米,使晶圆脱离腐蚀液。

【技术特征摘要】
1.倒置浸入式晶圆平坦化的方法,其特征是:将晶圆正面朝下水平放置,与腐蚀液相对,晶圆正面是一层过电镀的铜层,过电镀的铜层表面有铜包;将晶圆竖直向下移动到过电镀铜层距离腐蚀液面I毫米处后,再以0.05、.2mm/s的速度向下移动直到铜包完全浸没在腐蚀液里;保持晶圆和腐蚀液静止,直至铜包被腐蚀掉;再以0.05、.2mm/s的速度向上提起晶圆I毫米,使晶圆脱离腐蚀液。...

【专利技术属性】
技术研发人员:于大全程万伍恒
申请(专利权)人:江苏物联网研究发展中心
类型:发明
国别省市:

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