[發明專利]一種超薄圖像傳感器晶片的磨制方法

在審

• 申請號: 201611203985.3
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106847846A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 陳亞;王成
• 申請（專利權）人: 江蘇正橋影像科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H01L21/683;B24B7/22;B24B29/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 孟紅梅

技術領域

本發明涉及一種超薄圖像傳感器晶片的磨制方法，屬于晶片制造工藝技術領域。

背景技術

目前行業內應用于圖像傳感器晶片的磨制方法主要是將待研磨的晶片通過真空吸附的方式固定在設備的專用平臺上進行粗磨、精磨、拋光、分片等處理，粗磨是將圖像傳感器晶片從晶片加工完成時的厚度磨制到300～400um，然后再將粗磨完成后的300～400um晶片進行精磨減薄，這個減薄過程中由于研磨用的金剛砂輪對晶片背面的硅基材是一種物理損傷過程，這會在硅基材表面形成微裂紋，晶片的應力會增加、強度會越來越弱，很容易導致晶片碎裂問題，造成產品報廢，同時精磨后的晶片如果磨制的太薄，以當前現有的生產工序間的人工轉移方式很容易產生變形和扭曲，這樣會導致圖像傳感器晶片上每個單體芯片的有效成像區域的感光像素點不在一個平面上，會嚴重影響圖像傳感器芯片在攝像頭產品上的成像效果。因此，以現有的生產工藝方法，如果要保證晶片在磨制過程中不易產生損壞，同步要保證轉移過程中不易變形，圖像傳感器晶片厚度目前只能做到150um左右才最有品質保障，這滿足不了我們對圖像傳感器晶片超薄化的要求。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種超薄圖像傳感器晶片的磨制方法，磨制后的晶片厚度為100um左右，達到行業內的最薄水準，并且解決超薄晶片在生產過程中進行轉移易產生變形和扭曲的問題。

技術方案：為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種超薄圖像傳感器晶片的磨制方法，包括如下步驟：

(1)將待研磨的圖像傳感器晶片正面貼上單面UV膠藍膜，正面朝下，通過真空吸氣的方式固定在粗磨工站的可自轉多孔承載平臺上；

(2)利用粗磨金剛砂磨輪從圖像傳感器晶片背面對硅基材進行打磨，同時多孔承載平臺帶動圖像傳感器晶片轉動，金剛砂磨輪的推進系統帶動磨輪向下運動，將圖像傳感器晶片厚度磨薄到250～350um；

(3)將粗磨完成后的圖像傳感器晶片移出進行UV曝光，去掉單面UV膠藍膜，再將圖像傳感器晶片正面通過雙面UV膠藍膜貼附到支撐件上，形成組合體，將組合體裝在精磨工站的可自轉多孔承載平臺上；

(4)利用精磨金剛砂磨輪從圖像傳感器晶片背面對硅基材再進行精細打磨，同時多孔承載平臺帶動圖像傳感器晶片轉動，金剛砂磨輪的推進系統帶動磨輪的向下運動，在將晶片從130～180um減薄到90～120um過程中，提高精磨金剛砂磨輪的旋轉速度，并降低金剛砂磨輪的推進系統速度和多孔承載平臺的自轉速度，最終將圖像傳感器晶片厚度磨薄到90～120um；

(5)將組合體轉移到拋光工站對硅基材進行拋光處理；

(6)將組合體轉移到分片工站進行切割；

(7)將切割好的圖像傳感器晶片硅基材面貼上單面UV膠藍膜，并使用UV光照射雙面UV膠藍膜區域后，移除支撐件和雙面UV膠藍膜。

作為優選，所述支撐件由高強度鋼化玻璃制成，其厚度為4～6mm，表面強度應力為90～120MPa。

作為優選，所述步驟(2)粗磨過程中粗磨金剛砂磨輪的旋轉速度控制在1100～1500轉/分鐘，金剛砂磨輪的推進系統速度控制在5～8um/秒，多孔承載平臺的自轉速度控制在150～250轉/分鐘。

作為優選，所述步驟(4)精磨過程采用的磨輪金剛砂粒直徑在0.3um以下。

作為優選，所述步驟(4)中，在將晶片從250～350um減薄到130～180um過程中，精磨金剛砂磨輪的旋轉速度控制在1800～2200轉/分鐘，金剛砂磨輪的推進系統速度控制在2～4um/秒，多孔承載平臺的自轉速度控制在100～150轉/分鐘，在將晶片從130～180um減薄到90～120um過程中，精磨金剛砂磨輪的旋轉速度控制在2300～2800轉/分鐘，金剛砂磨輪的推進系統速度控制在0.2～0.5um/秒，多孔承載平臺的自轉速度控制在50～100轉/分鐘。

有益效果：本發明將困擾業界無法將圖像傳感器晶片做薄到100um左右的技術難題得以攻克，對高像素攝像頭產品的整體高度減薄起到至關重要的效果；在超薄圖像傳感器晶片的磨制和轉移過程中使用的高強度鋼化玻璃支撐，同步解決在超薄化磨制過程中容易導致晶片產生裂紋，造成破碎，保證圖像傳感器晶片在做到最薄的同時平整度不發生改變，這樣就能保證圖像傳感器成像清晰度保持均勻，圖像傳感器晶片減薄使產品具備了更好的散熱功能，使圖像傳感器成像時的熱噪點產生大大降低，提升圖像畫質。

附圖說明