本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)截面平整度的方法。

背景技術(shù)：

在先進(jìn)半導(dǎo)體制程中，為了實(shí)現(xiàn)芯片功能互補(bǔ)，提高芯片集成度，會把兩片具有不同功能的晶圓用特定的方法鍵合(bonding)在一起，然后對晶圓進(jìn)行減薄和晶圓級芯片封裝(waferlevelchipscalepackage，簡稱wlcsp)。其中，鍵合面的質(zhì)量是影響此類芯片可靠性的關(guān)鍵因素。在wlcsp封裝技術(shù)中，一般在樣品表面用錫球連接有源面與印制電路板。對于此類封裝樣品，受傳統(tǒng)的樣品定點(diǎn)制備方法的局限性，為了獲得完好的鍵合面形貌，需要采用研磨的方法。但是對于表面帶有錫球的樣品，若不加處理直接研磨，凸起的錫球會讓應(yīng)力集中在錫球附近，很容易造成樣品鍵合面破損或斷裂，在后續(xù)的形貌檢測過程中無法獲得鍵合面的真實(shí)形貌從而造成誤判。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提出了一種提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)側(cè)剖面平整度的方法，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括上下鍵合的第一功能層和第二功能層，所述第二功能層背向所述第一功能層的表面具有凸起的錫球，其中，包括：

步驟s1，采用酸液去除所述第二功能層的表面的所述錫球；

步驟s2，對去除所述錫球后的所述第二功能層的表面進(jìn)行清洗和干燥；

步驟s3，于清洗和干燥后的所述第二功能層的表面上粘附一保護(hù)層；

步驟s4，對所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的側(cè)面進(jìn)行研磨以將所述第一功能層和所述第二功能層的鍵合面暴露出，形成平整的側(cè)剖面。

上述的方法，其中，還包括：

步驟s5，對所述鍵合面進(jìn)行掃描，以獲得所述鍵合面的形貌。

上述的方法，其中，所述酸液為硝酸和鹽酸的混合液。

上述的方法，其中，所述硝酸的濃度為65％～75％，所述鹽酸為濃鹽酸，混合比為4：1～6：1。

上述的方法，其中，所述步驟s3中，采用兩液混合硬化膠將所述保護(hù)層粘附在所述第二功能層的表面，并對所述兩液混合硬化膠進(jìn)行烘烤工藝。

上述的方法，其中，所述烘烤工藝的溫度為140～160℃，所述烘烤工藝的持續(xù)時間為13～17分鐘。

上述的方法，其中，所述步驟s4具體為：

依次采用粗砂紙和鉆石砂紙研磨所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的側(cè)面，再采用研磨液對所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的側(cè)面進(jìn)行拋光形成平整的所述側(cè)剖面。

上述的方法，其中，所述保護(hù)層為硅片。

上述的方法，其中，所述步驟s1具體為：

將所述第二功能層具有所述錫球的表面浸入所述酸液中直至無氣泡生成。

上述的方法，其中，所述步驟s2中，采用離子水清洗所述第二功能層的表面，以及采用氮?dú)鈽尭稍锼龅诙δ軐拥谋砻妗?/p>

有益效果：本發(fā)明提出的一種提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)側(cè)剖面平整度的方法能夠避免在研磨半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)時，因錫球的存在造成的應(yīng)力集中致使半導(dǎo)體鍵合面破損或斷裂的情況，從而避免破損或斷裂影響對待觀測的鍵合面的觀測。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)側(cè)剖面平整度的方法；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)側(cè)剖面平整度的方法。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。

在一個較佳的實(shí)施例中，如圖1所示，提出了一種提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)側(cè)剖面平整度的方法，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括上下鍵合的第一功能層和第二功能層，第二功能層背向第一功能層的表面具有凸起的錫球，其中，可以包括：

步驟s1，采用酸液去除第二功能層的表面的錫球；

步驟s2，對去除錫球后的第二功能層的表面進(jìn)行清洗和干燥；

步驟s3，于清洗和干燥后的第二功能層的表面上粘附一保護(hù)層；

步驟s4，對半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的側(cè)面進(jìn)行研磨以將第一功能層和第二功能層的鍵合面暴露出，形成平整的側(cè)剖面。

上述技術(shù)方案中，由于第一功能層和第二功能層的鍵合面是需要觀測的面，一般需要對半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的側(cè)面進(jìn)行研磨將鍵合面的側(cè)面暴露出來，才能夠通過形貌檢測的手段對該鍵合面進(jìn)行觀測；第一功能層和第二功能層可以是單一結(jié)構(gòu)層，也可以是復(fù)合結(jié)構(gòu)層。

在一個較佳的實(shí)施例中，如圖2所示，還可以包括：

步驟s5，對鍵合面進(jìn)行掃描，以獲得鍵合面的形貌。

上述技術(shù)方案中，掃描的方式為sem(scanningelectronmicroscope掃描式電子顯微鏡，簡稱sem)。

在一個較佳的實(shí)施例中，酸液可以為硝酸和鹽酸的混合液。

上述實(shí)施例中，優(yōu)選地，硝酸的濃度可以為65％～75％，例如為68％，或69％，或70％，或71％，或72％等；鹽酸可以為濃鹽酸，混合比可以為4：1～6：1，例如為4.5：1，或4.8：1，或5：1，或5.2：1，或5.5：1等。

在一個較佳的實(shí)施例中，步驟s3中，采用兩液混合硬化膠將保護(hù)層粘附在第二功能層的表面，并對兩液混合硬化膠進(jìn)行烘烤工藝。

上述技術(shù)方案中，通過兩液混合硬化膠粘附第二功能層，若不進(jìn)行烘烤工藝，兩液混合硬化膠會具有一定的流動性，對涂覆后的兩液混合硬化膠進(jìn)行烘烤能夠使得兩液混合硬化膠快速凝固。

上述實(shí)施例中，優(yōu)選地，烘烤工藝的溫度為140～160℃，烘烤工藝的持續(xù)時間可以為13～17分鐘，例如為14分鐘，或15分鐘，或16分鐘等。

在一個較佳的實(shí)施例中，步驟s4具體為：

依次采用粗砂紙和鉆石砂紙研磨半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的側(cè)面，再采用研磨液對半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的側(cè)面進(jìn)行拋光形成平整的側(cè)剖面。

上述技術(shù)方案中，由于研磨起始階段可采用較為粗糙的粗砂紙和鉆石砂紙?zhí)岣哐心バ剩俨捎醚心ヒ簰伖馓岣哐心ケ砻娴钠秸刃纬善秸膫?cè)剖面。

在一個較佳的實(shí)施例中，保護(hù)層可以為硅片，但這只是一種優(yōu)選的情況，不應(yīng)視為是對本發(fā)明的限制。

在一個較佳的實(shí)施例中，步驟s1具體可以為：

將第二功能層具有錫球的表面浸入酸液中直至無氣泡生成。

上述技術(shù)方案中，氣泡是酸液中的氫離子與錫球反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣。

在一個較佳的實(shí)施例中，步驟s2中，可以采用去離子水清洗第二功能層的表面，以及采用氮?dú)鈽尭稍锏诙δ軐拥谋砻?，重點(diǎn)清洗的是浸入酸液的部分。

通過說明和附圖，給出了具體實(shí)施方式的特定結(jié)構(gòu)的典型實(shí)施例，基于本發(fā)明精神，還可作其他的轉(zhuǎn)換。盡管上述發(fā)明提出了現(xiàn)有的較佳實(shí)施例，然而，這些內(nèi)容并不作為局限。

對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權(quán)利要求書應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實(shí)意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)側(cè)剖面平整度的方法，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括上下鍵合的第一功能層和第二功能層，第二功能層背向第一功能層的表面具有凸起的錫球，其特征在于，包括：步驟S1，采用酸液去除第二功能層的表面的錫球；步驟S2，對去除錫球后的第二功能層的表面進(jìn)行清洗和干燥；步驟S3，于清洗和干燥后的第二功能層的表面上粘附一保護(hù)層；步驟S4，對半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的側(cè)面進(jìn)行研磨以將第一功能層和第二功能層的鍵合面暴露出，形成平整的側(cè)剖面；能夠避免在研磨半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)時，因錫球的存在造成的應(yīng)力集中致使鍵合面破損或斷裂的情況，從而避免破損或斷裂影響對待觀測的鍵合面的觀測。

技術(shù)研發(fā)人員：李莉;劉君芳;師江曼;劉思
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢新芯集成電路制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.26
技術(shù)公布日：2017.09.15