晶圆保护膜平坦化方法与流程

1.本技术涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种晶圆保护膜平坦化方法。


背景技术：

2.在半导体晶圆的制造工序中，图案形成后的半导体晶圆为了进行背面减薄工艺，在半导体的图案面粘贴表面保护用粘合带，以保护半导体晶圆正面的图案，避免图案被破坏。
3.为了有效地保护位于半导体晶圆正面的图案结构，通常该保护粘合带的厚度较厚，同时因为该图案结构的存在，导致粘贴完毕后的保护粘合带表面高度起伏严重，因此需要通过保护粘合带平坦化工艺切削保护粘合带的起伏表层，以提高晶圆的表面均匀性。
4.但是，相关工艺在进行晶圆保护膜平坦化工艺时，由于晶圆边缘弧角的存在，使得保护粘合带与晶圆边缘位置形成间隙，从而在平坦化过程收刀时，位于收刀位置的晶圆边缘处，刀口出现悬空，刀口与保护粘合带之间不受力从而导致切削后的晶圆边缘存在残膜的问题，进而不利于后续减薄工艺。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种晶圆保护膜平坦化方法，可以解决相关技术中切削后边缘存在残膜的问题。
6.为了解决背景技术中所述的技术问题，本技术提供一种晶圆保护膜平坦化方法，所述晶圆保护膜平坦化方法包括以下步骤：
7.切削装置沿着第一旋转方向旋转；
8.使得当前晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述当前晶圆的保护膜按照第一旋转方向进行平坦化后，所述当前晶圆从所述切削装置的第二侧平移离出；
9.使得所述切削装置沿着第二旋转方向旋转，所述第二旋转方向与所述第一旋转方向相反；
10.使得所述当前晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述当前晶圆的保护膜按照第二旋转方向进行平坦化后从所述切削装置的第二侧平移离出；
11.所述第一侧与所述第二侧为所述切削装置相对的两侧。
12.可选地，在所述当前晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述当前晶圆的保护膜按照第二旋转方向进行平坦化后从所述切削装置的第二侧平移离出的步骤完成后，还进行以下步骤：
13.所述切削装置沿着第二旋转方向旋转；
14.使得在后晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述在后晶圆的保护膜进行平坦化后，所述在后晶圆从所述切削装置的第二侧平移离出；
15.使得所述切削装置沿着第一旋转方向旋转；
16.使得所述在后晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述在后晶圆的保护膜进行平坦化后从所述切削装置的第二侧平移离出。
17.可选地，所述切削装置包括转轴，所述转轴的下端设有转盘，所述转盘的边缘设有切削点；所述转盘带着所述切削点以所述转轴为轴以第一转速进行旋转形成平坦化切削区域；
18.所述使得在前晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述在前晶圆的保护膜按照第一旋转方向进行平坦化后，所述在前晶圆从所述切削装置的第二侧平移离出的步骤，包括：
19.使得在前晶圆位于所述切削装置第一侧的进入位置处；
20.使得所述在前晶圆以第一速度，沿着第一路径平移进入所述平坦化切削区域；
21.所述在前晶圆完全进入所述平坦化切削区域后，所述在前晶圆以第一速度，沿着第二路径平移离出所述平坦化切削区域，直到所述在前晶圆位于所述切削装置第二侧的离出位置处；
22.所述在前晶圆从所述进入位置到所述离出位置之间，所述切削装置按照第一旋转方向逐渐步进对所述在前晶圆的保护膜进行切削平坦化。
23.可选地，所述使得所述在前晶圆从所述切削装置的第二侧平移进入，经过所述切削装置对所述在前晶圆的保护膜按照第二旋转方向进行平坦化后从所述切削装置的第一侧平移离出的步骤，包括：
24.使得在前晶圆位于所述切削装置第二侧的进入位置处；
25.使得所述在前晶圆以所述第一速度，沿着所述第二路径平移进入所述平坦化切削区域；
26.所述在前晶圆完全进入所述平坦化切削区域后，所述在前晶圆以第一速度，沿着所述第一路径平移离出所述平坦化切削区域，直到所述在前晶圆位于所述切削装置第一侧的离出位置处；
27.所述在前晶圆从所述进入位置到所述离出位置之间，所述切削装置按照第二旋转方向逐渐步进对所述在前晶圆的保护膜进行切削平坦化。
28.可选地，所述第一转速的范围为1000rpm至5000rpm，所述第一速度的范围为0.1mm/s至0.5mm/s。
29.可选地，在所述使得当前晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述当前晶圆的保护膜按照第一旋转方向进行平坦化后，所述当前晶圆从所述切削装置的第二侧平移离出的步骤完成后，在所述使得所述切削装置沿着第二旋转方向旋转，所述第二旋转方向与所述第一旋转方向相反的步骤进行前，还进行：
30.使得在后晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述在后晶圆的保护膜按照第二旋转方向进行平坦化后，所述在后晶圆从所述切削装置的第二侧平移离出；
31.在所述使得所述当前晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述当前晶圆的保护膜按照第一旋转方向进行平坦化后从所述切削装置的第二侧平移离出的步骤完成后还进行：
32.使得在后晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述在后晶圆的保护膜按照第二旋转方向进行平坦化后，所述在后晶圆从所述切削装置的第二侧平移离出。
33.可选地，所述使得当前晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述当前晶圆的保护膜按照第一旋转方向进行平坦化后，所述当前晶圆从所述切削装置的第二侧平移离出的步骤中所述切削装置对所述保护膜平坦化过程的切削厚度为目标切削厚度的一半。
34.可选地，所述使得所述当前晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述当前晶圆的保护膜按照第二旋转方向进行平坦化后从所述切削装置的第二侧平移离出的步骤中，所述切削装置对所述保护膜平坦化过程的切削厚度为目标切削厚度的一半。
35.本技术技术方案，至少包括如下优点：本技术先使得切削装置沿着顺时针方向旋转以对当前晶圆的保护膜进行第一次切削平坦化，再使得切削装置沿着逆时针方向旋转以对当前晶圆的保护膜进行反方向的第二次切削平坦化。其中，切削装置对当前晶圆进行第一次切削平坦化的出刀位置为切削装置对当前晶圆进行第二次切削平坦化的入刀位置，且对于第一次切削平坦化过程和第二次切削平坦化过程，该切削装置在同一位置进行切削的方向相反，从而第一次切削平坦化过程在出刀位置形成的残膜在第二次切削平坦化过程的逆向切削过程中被去除，进而避免了边缘残膜问题。
附图说明
36.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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。
37.图1示出了本技术一实施例提供的晶圆保护膜平坦化方法流程图；
38.图2示出了切削装置的切削示意图；
39.图3示出了晶圆位于切削装置第一侧的进入位置处的示意图；
40.图4示出了晶圆沿着第一路径部分进入平坦化切削区域的示意图；
41.图5示出了晶圆完全进入所述平坦化切削区域位置的示意图；
42.图6示出了晶圆沿着第二路径x2部分离出所述平坦化切削区域的示意图；
43.图7示出了晶圆位于切削装置第二侧的离出位置处的示意图。
具体实施方式
44.下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
45.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了
便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
47.此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
48.需要说明的是，本文所述的第一旋转方向与第二旋转方向相反，第三旋转方向与第四旋转方向相反。
49.以下实施例中以第一旋转方向为顺时针方向、第二旋转方向为逆时针方向为例进行描述。在其他实施例中，第一旋转方向还可以为逆时针方向、第二旋转方向为顺时针方向。
50.图1示出了本技术一实施例提供的晶圆保护膜平坦化方法流程图，从图1中可以看出本实施例所述的晶圆保护膜平坦化方法包括以下步骤s1至步骤s4：
51.步骤s1：切削装置沿着第一旋转方向旋转。其中第一旋转方向为顺时针方向。
52.步骤s2：使得当前晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述当前晶圆的保护膜按照第一旋转方向进行平坦化后，所述当前晶圆从所述切削装置的第二侧平移离出。
53.步骤s3：使得所述切削装置沿着第二旋转方向旋转，所述第二旋转方向与所述第一旋转方向相反。其中第二旋转方向为逆时针方向。
54.步骤s4：使得所述当前晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述当前晶圆的保护膜按照第二旋转方向进行平坦化后从所述切削装置的第二侧平移离出。所述第一侧与所述第二侧为所述切削装置在所述晶圆平移路径上相对的两侧。
55.其中，本实施例中第一侧为平坦化切削区域的左侧，第二侧为平坦化切削区域的右侧。
56.本实施例先使得切削装置沿着顺时针方向旋转以对当前晶圆的保护膜进行第一次切削平坦化，再使得切削装置沿着逆时针方向旋转以对当前晶圆的保护膜进行反方向的第二次切削平坦化。其中，切削装置对当前晶圆进行第一次切削平坦化的出刀位置为切削装置对当前晶圆进行第二次切削平坦化的入刀位置，且对于第一次切削平坦化过程和第二次切削平坦化过程，该切削装置在同一位置进行切削的方向相反，从而第一次切削平坦化过程在出刀位置形成的残膜在第二次切削平坦化过程的逆向切削过程中被去除，进而避免了边缘残膜问题。
57.参照图2，其示出了切削装置的切削示意图，从图2中可以看出，该切削装置200包括转轴210，所述转轴210的下端设有转盘220，所述转盘220的边缘设有切削点230；所述转盘220带着所述切削点230以所述转轴210为轴以第一转速进行旋转形成平坦化切削区域。
58.本实施例的步骤s2可以通过以下步骤s21至步骤s23实现：
59.步骤s21：在前晶圆位于所述切削装置第一侧的进入位置处。
60.参照图3，其示出了晶圆位于切削装置第一侧的进入位置处的示意图，其中从图3中可以看出，进入位置为晶圆100位于与所述平坦化切削区域240形成的圆形外切位置处，且在所述外切位置处所述晶圆100有进入所述平坦化切削区域240的趋势。
61.平坦化切削区域240形成的圆形大于晶圆100的外圆。
62.步骤s22：使得所述在前晶圆以第一速度，沿着第一路径平移进入所述平坦化切削区域。
63.参照图4，其示出了晶圆沿着第一路径部分进入平坦化切削区域的示意图，晶圆从图3所示的位置，沿着第一路径x1，平移到图4所示位置，在图4所示位置晶圆100与平坦化切削区域240存在重合区域300，该切削装置对晶圆100的重合区域300部分已经进行了步进切削平坦化。
64.步骤s23：所述在前晶圆完全进入所述平坦化切削区域后，所述在前晶圆以第一速度，沿着第二路径平移离出所述平坦化切削区域，直到所述在前晶圆位于所述切削装置第二侧的离出位置处。
65.所述在前晶圆从所述进入位置到所述离出位置之间，所述切削装置按照第一旋转方向逐渐步进对所述在前晶圆的保护膜进行切削平坦化。
66.参照图5，其示出了晶圆完全进入所述平坦化切削区域位置的示意图。从图5中可以看出，晶圆100完全进入所述平坦化切削区域240的位置为晶圆100所在位置与平坦化切削区域240完全重合。
67.参照图6，其示意出了晶圆沿着第二路径x2部分离出所述平坦化切削区域的示意图。
68.参照图7，其示出了晶圆位于切削装置第二侧的离出位置处的示意图。从图7中可以看出该离出位置为晶圆100位于与所述平坦化切削区域240形成的圆形外切位置处，且在所述外切位置处所述晶圆100有离出所述平坦化切削区域的趋势。
69.需要说明的是，本实施例中的晶圆在沿第一路径x1平移时的平移方向与沿第二路径x2平移的平移方向相同，即均是沿着晶圆的径向方向。
70.其中第一转速的范围为1000rpm至5000rpm，所述第一速度的范围为0.1mm/s至0.5mm/s。切削装置的第一转速远大于晶圆平移的第一速度。
71.本实施例的步骤s4可以通过以下步骤s41至步骤s43实现：
72.步骤s41：使得在前晶圆位于所述切削装置第一侧的进入位置处。
73.步骤s42：使得所述在前晶圆以所述第一速度，沿着所述第二路径平移进入所述平坦化切削区域。
74.步骤s43：所述在前晶圆完全进入所述平坦化切削区域后，所述在前晶圆以第一速度，沿着所述第一路径平移离出所述平坦化切削区域，直到所述在前晶圆位于所述切削装置第二侧的离出位置处。
75.所述在前晶圆从所述进入位置到所述离出位置之间，所述切削装置按照第二旋转方向逐渐步进对所述在前晶圆的保护膜进行切削平坦化。
76.在其他实施例中，需要对多片晶圆进行保护膜平坦化，下面以两片晶圆，即当前晶圆和在后晶圆为例，描述本实施例的晶圆保护膜平坦化方法，本实施例在图1所示的晶圆保
护膜平坦化方法的步骤s4完成后还进行以下步骤：
77.步骤s51：所述切削装置沿着第二旋转方向旋转。
78.步骤s52：使得在后晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述在后晶圆的保护膜进行平坦化后，所述在后晶圆从所述切削装置的第二侧平移离出。
79.步骤s53：使得所述切削装置沿着第一旋转方向旋转。
80.步骤s54：使得所述在后晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述在后晶圆的保护膜进行平坦化后从所述切削装置的第二侧平移离出。
81.在其他实施例中，需要对多片晶圆进行保护膜平坦化，下面以两片晶圆，即当前晶圆和在后晶圆为例，描述本实施例的晶圆保护膜平坦化方法，本实施例在图1所示的晶圆保护膜平坦化方法的步骤s2完成后，在步骤s3还进行以下步骤：
82.使得在后晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述在后晶圆的保护膜按照第二旋转方向进行平坦化后，所述在后晶圆从所述切削装置的第二侧平移离出。
83.在步骤s4完成后还进行以下步骤：使得在后晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述在后晶圆的保护膜按照第二旋转方向进行平坦化后，所述在后晶圆从所述切削装置的第二侧平移离出。
84.另外，对于以上实施例中的任意一个实施例中使得当前晶圆/在后晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述当前晶圆的保护膜按照第一旋转方向进行平坦化后，所述当前晶圆/在后晶圆从所述切削装置的第二侧平移离出的步骤中，所述切削装置对所述保护膜平坦化过程的切削厚度为目标切削厚度的一半。
85.使得所述当前晶圆/在后晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述当前晶圆/在后晶圆的保护膜按照第二旋转方向进行平坦化后从所述切削装置的第二侧平移离出的步骤中，所述切削装置对所述保护膜平坦化过程的切削厚度为目标切削厚度的一半。
86.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本技术创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种晶圆保护膜平坦化方法，其特征在于，所述晶圆保护膜平坦化方法包括以下步骤：切削装置沿着第一旋转方向旋转；使得当前晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述当前晶圆的保护膜按照第一旋转方向进行平坦化后，所述当前晶圆从所述切削装置的第二侧平移离出；使得所述切削装置沿着第二旋转方向旋转，所述第二旋转方向与所述第一旋转方向相反；使得所述当前晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述当前晶圆的保护膜按照第二旋转方向进行平坦化后从所述切削装置的第二侧平移离出；所述第一侧与所述第二侧为所述切削装置相对的两侧。2.如权利要求1所述的晶圆保护膜平坦化方法，其特征在于，在所述当前晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述当前晶圆的保护膜按照第二旋转方向进行平坦化后从所述切削装置的第二侧平移离出的步骤完成后，还进行以下步骤：所述切削装置沿着第二旋转方向旋转；使得在后晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述在后晶圆的保护膜进行平坦化后，所述在后晶圆从所述切削装置的第二侧平移离出；使得所述切削装置沿着第一旋转方向旋转；使得所述在后晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述在后晶圆的保护膜进行平坦化后从所述切削装置的第二侧平移离出。3.如权利要求1所述的晶圆保护膜平坦化方法，其特征在于，所述切削装置包括转轴，所述转轴的下端设有转盘，所述转盘的边缘设有切削点；所述转盘带着所述切削点以所述转轴为轴以第一转速进行旋转形成平坦化切削区域；所述使得在前晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述在前晶圆的保护膜按照第一旋转方向进行平坦化后，所述在前晶圆从所述切削装置的第二侧平移离出的步骤，包括：使得在前晶圆位于所述切削装置第一侧的进入位置处；使得所述在前晶圆以第一速度，沿着第一路径平移进入所述平坦化切削区域；所述在前晶圆完全进入所述平坦化切削区域后，所述在前晶圆以第一速度，沿着第二路径平移离出所述平坦化切削区域，直到所述在前晶圆位于所述切削装置第二侧的离出位置处；所述在前晶圆从所述进入位置到所述离出位置之间，所述切削装置按照第一旋转方向逐渐步进对所述在前晶圆的保护膜进行切削平坦化。4.如权利要求3所述的晶圆保护膜平坦化方法，其特征在于，所述使得所述在前晶圆从所述切削装置的第二侧平移进入，经过所述切削装置对所述在前晶圆的保护膜按照第二旋转方向进行平坦化后从所述切削装置的第一侧平移离出的步骤，包括：使得在前晶圆位于所述切削装置第二侧的进入位置处；使得所述在前晶圆以所述第一速度，沿着所述第二路径平移进入所述平坦化切削区域；
所述在前晶圆完全进入所述平坦化切削区域后，所述在前晶圆以第一速度，沿着所述第一路径平移离出所述平坦化切削区域，直到所述在前晶圆位于所述切削装置第一侧的离出位置处；所述在前晶圆从所述进入位置到所述离出位置之间，所述切削装置按照第二旋转方向逐渐步进对所述在前晶圆的保护膜进行切削平坦化。5.如权利要求4所述的晶圆保护膜平坦化方法，其特征在于，所述第一转速的范围为1000rpm至5000rpm，所述第一速度的范围为0.1mm/s至0.5mm/s。6.如权利要求1所述的晶圆保护膜平坦化方法，其特征在于，在所述使得当前晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述当前晶圆的保护膜按照第一旋转方向进行平坦化后，所述当前晶圆从所述切削装置的第二侧平移离出的步骤完成后，在所述使得所述切削装置沿着第二旋转方向旋转，所述第二旋转方向与所述第一旋转方向相反的步骤进行前，还进行：使得在后晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述在后晶圆的保护膜按照第二旋转方向进行平坦化后，所述在后晶圆从所述切削装置的第二侧平移离出；在所述使得所述当前晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述当前晶圆的保护膜按照第一旋转方向进行平坦化后从所述切削装置的第二侧平移离出的步骤完成后还进行：使得在后晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述在后晶圆的保护膜按照第二旋转方向进行平坦化后，所述在后晶圆从所述切削装置的第二侧平移离出。7.如权利要求1所述的晶圆保护膜平坦化方法，其特征在于，所述使得当前晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述当前晶圆的保护膜按照第一旋转方向进行平坦化后，所述当前晶圆从所述切削装置的第二侧平移离出的步骤中所述切削装置对所述保护膜平坦化过程的切削厚度为目标切削厚度的一半。8.如权利要求1所述的晶圆保护膜平坦化方法，其特征在于，所述使得所述当前晶圆从所述切削装置的第一侧平移进入，经过所述切削装置对所述当前晶圆的保护膜按照第二旋转方向进行平坦化后从所述切削装置的第二侧平移离出的步骤中，所述切削装置对所述保护膜平坦化过程的切削厚度为目标切削厚度的一半。

技术总结
本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种晶圆保护膜平坦化方法。切削装置沿着第一旋转方向旋转；使得当前晶圆从切削装置的第一侧平移进入，经过切削装置对当前晶圆的保护膜按照第一旋转方向进行平坦化后，当前晶圆从切削装置的第二侧平移离出；使得切削装置沿着第二旋转方向旋转，第二旋转方向与第一旋转方向相反；使得当前晶圆从切削装置的第一侧平移进入，经过切削装置对当前晶圆的保护膜按照第二旋转方向进行平坦化后从切削装置的第二侧平移离出；第一侧与第二侧为切削装置相对的两侧。本申请中的晶圆保护膜平坦化方法，可以解决相关技术中切削后边缘存在残膜的问题。题。题。


技术研发人员：付先达 朱荟吉 许有超
受保护的技术使用者：华虹半导体（无锡）有限公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/9/14