[發明專利]一種用于減薄半導體基片的裝置及方法

在審

• 申請號: 201611224838.4
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN108242413A
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 陳波;夏洋;李楠
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/683;H01L21/02
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 房德權

本發明涉及半導體制造技術領域，具體涉及一種用于減薄半導體基片的裝置。所述裝置包括：底盤，所述底盤上設有基片槽，用于放置待減薄的基片；上蓋，所述上蓋為中空的環狀，所述中空的面積小于等于所述基片的面積；所述上蓋與底盤固定連接，將所述基片夾持?。凰龌郎p薄的一面通過所述上蓋的中空位置暴露出來。本發明還提供一種用于減薄半導體基片的方法。本發明利用濕法刻蝕對基片背面暴露出來的部分進行減薄處理，基片邊緣保持原來的厚度，對整個基片起到支撐作用，減少了減薄基片的破損，使整個基片與現有生產線設備兼容，提高生產率，降低成本。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，具體涉及一種用于減薄半導體基片的裝置及方法。

背景技術

在電子產品，如手機、個人電腦，所需的半導體芯片一般希望基體材料較薄，并且在芯片的三維封裝過程中，由于尺寸的限制，也需要單層芯片的厚度較薄，同時單個芯片上所含的器件的數量和密度越來越多，單位面積上的發熱量也就越來越高，如何將產生的熱量有效的傳輸出去，越來越成為半導體產業中一個非常迫切解決的問題，相對于較厚的基片，較薄的基片傳輸熱量的效率較高，因此有效基片的減薄方法和裝置越來越吸引半導體產業和注意。

半導體基片的厚度通常隨基片面積的大小變化，例如直徑為150毫米的硅片，厚度為659微米；直徑200和300毫米的硅片，厚度約為725微米。通用的對硅片減薄的方法是對硅片的背面進行磨削。在對硅片背面進行磨削減薄時，需要對含有器件的正面進行保護，常用的方法是在硅片正面涂上光刻膠或膠帶。

采用背面磨削的方式減薄硅片，會在硅片表面和邊緣生成應力，會在硅片表面產生微裂紋。這些應力會使器件性能下降，硅片破碎導致整體良率降低。并且，采用背面磨削的方法減薄硅片，通常只能減薄至250～150微米。

為使硅片繼續減薄，在對背面磨削結束后，通常使用濕化學腐蝕的工藝。這種工藝過程一般被稱為應力釋放腐蝕、化學減薄、化學腐蝕或化學拋光，可以去除機械減薄后硅片表面的應力和背面的劃痕，提升平整度。并且化學腐蝕的辦法可以進一步減薄硅片，厚度可以降低到100微米以下。

盡管硅片減薄的辦法眾所周知，但是存在一些局限性。在減薄過程中，硅片需要安裝在夾持臺上，現有的技術需要額外的涂覆、鍵合設備與材料，增加處理時間，并可能引入污染?，F有的鍵合硅片與夾持臺的粘結劑主要采用光刻膠的膠帶，可以用于硅片的背面機械磨削減薄，但并不能用于后續的濕化學腐蝕。采用膠帶鍵合時，會對減薄過程產生障礙，如去除膠帶時，會使硅片產生彎曲應力。當采用光刻膠鍵合時，需要利用溶劑清洗硅片，增加處理時間和存在引入污染物的可能。

減薄后的硅片非常容易翹曲和彎曲，并且非常脆，在后續的傳送和處理過程容易破損?，F有的全自動半導體芯片處理設備的傳送裝置主要是針對標準厚度的硅片設計(如12英寸硅片厚度為725微米)，在傳送減薄硅片時，易發生錯誤，造成硅片破損。

綜上所述，需要一種新的工藝和裝備進行硅片減薄，能夠讓減薄后的硅片有足夠剛度，降低硅片破損的風險，同時與現有的全自動半導體芯片處理設備的傳送系統兼容。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于減薄半導體基片的裝置，能夠使基片在減薄后有足夠剛度，避免基片的翹曲和破損。

本發明的另一目的在于提供一種用于減薄半導體基片的方法。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種用于減薄半導體基片的裝置，所述裝置包括：

底盤，所述底盤上設有基片槽，用于放置待減薄的基片；

上蓋，所述上蓋為中空的環狀，所述中空的面積小于等于所述基片的面積；所述上蓋與底盤固定連接，將所述基片夾持?。凰龌郎p薄的一面通過所述上蓋的中空位置暴露出來。