[發明專利]晶圓的加工方法

有效

• 申請號: 201910471444.6
• 申請日: 2019-05-31
• 公開（公告）號: CN110265346B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 劉東亮;繆炳有;滕乙超;魏瑀;宋冬生
• 申請（專利權）人: 浙江荷清柔性電子技術有限公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683;H01L21/78
• 代理公司: 上海波拓知識產權代理有限公司 31264
• 代理人: 齊云娜

本發明提供一種新的晶圓加工方法，通過對減薄后的超薄晶圓背面貼附支撐膜，使該支撐膜與該超薄晶圓融合為一體，由此對超薄晶圓的內應力進行重新分布，降低破片風險。在被切割為芯片后，支撐膜仍與芯片為一體，改善了芯片在后續的貼片、打線等封裝過程中的碎片問題。

技術領域

本發明涉及晶圓加工技術領域，尤其涉及減薄后的超薄晶圓的切割、轉移及封裝工序中的支撐保護技術。

背景技術

近年來，柔性電子技術成為研究熱點。所謂柔性電子，是將有機或無機材料電子元件制作在柔性可延性塑料或者薄金屬基板上的新興電子技術。與傳統電子器件相比，柔性電子要求芯片具備一定的曲面適應能力，這就要求芯片盡量薄，并且要有一定的彎曲性。

有關研究表明，減薄厚度300μm以上的晶圓具有絕對的剛性，無法進行彎折；減薄厚度在100～300μm范圍內的晶圓具有明顯的剛性，隨著厚度降低力學穩定性變差，轉移過程中容易發生破碎；減薄厚度縮小至50～100μm范圍內的晶圓開始具備可彎曲能力，但仍屬于剛性，彎曲變形量超過一定量時極易發生破裂；只有當減薄厚度低于50μm時的超薄晶圓具有良好的柔性彎曲能力。因此，制備低于50μm厚度的超薄晶圓，成為傳統半導體芯片在柔性電子技術中應用的關鍵因素。

然而，對于減薄厚度為50μm以下的柔性芯片，由于其厚度很薄且無支撐體，翹曲變形很大，在拾取及貼合時容易發生破損，導致封裝良率降低。因此，對于減薄厚度為50μm以下的柔性芯片，無法采用常規的方法進行工序間的轉移。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種新的超薄晶圓的切割及封裝過程中的晶圓加工方法，提高超薄晶圓的拾取及貼合過程中的良率。

本發明提供一種晶圓加工方法，包括如下步驟：提供原始晶圓，包括圖形面及相對的背面，該圖形面具有由切割道隔開的芯片圖案；在該芯片圖案的表面貼附保護膜；對該原始晶圓的背面進行減薄操作，得到超薄晶圓；在該超薄晶圓的背面貼附支撐膜；去除保護膜；在該支撐膜的表面貼附切割膠帶；沿著圖形面的切割道對該超薄晶圓進行切割；以及芯片分離。

根據本發明的一個實施例，該減薄操作包括粗磨、細磨及拋光處理。

根據本發明的一個實施例，該超薄晶圓的厚度為15-50μm。

根據本發明的一個實施例，支撐膜的貼附的方式為用切割鐵環繃貼的方式。

根據本發明的一個實施例，還包括沿著該切割鐵環的中心割除多余的支撐膜的步驟，割除之前，按照切割鐵環的尺寸設置對應的刀片運行軌道和割膜角度，并根據支撐膜的性質調整割膜速度。該割膜角度為90°，割膜速度為15-20°/s。

根據本發明的一個實施例，該支撐膜包括有機膜層、膠粘劑層以及離型膜層，該離型膜層在貼附到該超薄晶圓的背面之前被去除。

根據本發明的一個實施例，該有機膜層的材質為固態的聚酰亞胺、聚氨酯或聚二甲基硅氧烷。

根據本發明的一個實施例，對該超薄晶圓進行切割時，穿透該超薄晶圓以及該支撐膜。

本申請中，通過將與硅表面具有強粘附力的支撐膜貼附在晶圓背面，與超薄晶圓粘附為一體，使得原本的保護膜/晶圓的兩層結構變為保護膜/晶圓/支撐膜的三明治結構，這樣晶圓被夾在中間，支撐膜可以對減薄后的超薄晶圓的內應力進行重新分布，這樣可以有效改善芯片的應力分布，降低內應力，從而降低破片的風險。另外，超薄晶圓被切割成芯片后，支撐膜仍然與芯片為一體，對芯片的支撐作用仍存在，這樣還進一步改善了芯片在后續的貼片、打線等封裝過程中的碎片問題。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，詳細說明如下。

附圖說明

圖1為本發明的晶圓加工方法示意圖；