[發明專利]一種半導體晶圓貼膜工藝

有效

• 申請號: 202211622603.6
• 申請日: 2022-12-16
• 公開（公告）號: CN116130384B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 張帆;張延頗
• 申請（專利權）人: 江蘇寶浦萊半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/683
• 代理公司: 宿遷嶸錦專利代理事務所(普通合伙) 32497
• 代理人: 陳科行

本發明公開了一種半導體晶圓貼膜工藝，包括以下步驟：通過接管對按壓層和上平臺的容腔充入介質；通過加熱裝置對上平臺進行加熱；將固定盤放置在下平臺的限位裝置外圓處，再把晶圓放置在下平臺的限位裝置內圓處，再把需要貼敷的薄膜平整的覆蓋在晶圓及固定盤的表面；啟動伸縮機構，推動上平臺向下平臺靠近，按壓層會覆蓋晶圓及固定盤的表面；設定按壓層與晶圓的貼合停留時間，伸縮機構上抬。本發明采用獨特設計的加壓介質形成的類似半球形或半橢球型的按壓層結構，且其內部的液體介質可形成“等靜壓”模式，在底部與晶圓中心接觸后，會逐漸向四周擴大壓合，可讓貼膜與晶圓表面的受力更加均衡。

技術領域

本發明涉及半導體晶圓加工技術領域，具體涉及一種半導體晶圓貼膜工藝。

背景技術

半導體晶圓(以下簡稱為“晶圓”)是在晶圓上形成許多元件后，用背磨工序切削晶圓背面，再經過切割將該晶圓切分成多個元件。因為晶圓被打磨的非常薄，而且很脆，在加工時需要覆膜后再進行切割加工。

現有技術的晶圓覆膜常見有兩種：一是采用加壓輥在基臺表面上滾動從一側輥壓到另一側，在輥壓到基臺上的晶圓上時，存在基板的粘合位置沿其滾動方向偏移的問題，雖然現在對晶圓固定有所改善，但是仍然存在輥壓膜時產生膜縱橫拉力不均，褶皺等問題，在晶圓切割很微小尺寸時，容易出現損壞；第二種是采用中心下壓的方式，如中國專利200710195570.0，其采用了大致半球形的按壓部件(如橡膠)，向基臺中心下壓，下壓過程半球形的按壓部件在與基臺接觸的切球面的圓面會逐漸變大，在某個時刻切球面的圓周上壓力相對均衡，可以有效降低晶圓的移動和膜的縱橫張力不均問題。但是該工藝也存在一定缺陷：大致半球形的按壓部件在下壓過程中，因為中心的垂直方向比外側尺寸較大，壓縮時形變也大，其壓縮形成的彈力(反作用力)也越大，故其中心位置向外的復合壓力依次降低(中心向外的貼合力逐漸減小)，這樣工藝特別在給較大尺寸的晶圓復合膜時，其中心位置晶圓容易被壓碎，而靠近外圓部覆膜的復合力度不足。而且相對于第一種壓輥式復合方案，此方案在工作環境溫度差距較大時，不能保證很好的復合的效果(溫度很低時，膜上的粘度更低，晶圓復合膜會出現脫落問題，而壓輥式可以采用帶有加熱功能的壓輥)。

鑒于以上問題，在此設計一種半導體晶圓貼膜工藝。

發明內容

(一)解決的技術問題

為了解決上述背景技術中存在的問題，本發明設計一種半導體晶圓貼膜工藝，能夠防止損壞半導體晶圓等工件和貼膜時晶圓位置的偏移，同時降低晶圓貼膜所產生的張力不均問題，并能更好地滿足常見的不同工作溫度環境下貼膜的工藝需求，提高了晶圓貼膜的作業品質。

(二)技術方案

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種半導體晶圓貼膜工藝，其特征在于，包括以下步驟：

S1、通過接管對按壓層和上平臺的容腔充入介質，在充入介質過程中，按壓層向下凸起，形成半球形或半橢球形狀后，關閉接管上的閥門，通過液壓表觀測按壓層內介質的壓力情況；

S2、根據工作環境溫度和晶圓的尺寸，通過加熱裝置對上平臺進行加熱，加熱溫度可選范圍0—90度，根據溫度計、紅外測溫器分別測量按壓層和其內部的內介質的溫度，再調整加熱裝置設定加熱要求；

S3、將固定盤放置在下平臺的限位裝置外圓處，再把晶圓放置在下平臺的限位裝置內圓處，下平臺帶有真空吸附裝置，啟動真空吸附裝置，將晶圓固定在限位裝置內圓處，再把需要貼敷的薄膜平整的覆蓋在晶圓及固定盤的表面；

S4、啟動伸縮機構，推動上平臺向下平臺靠近，按壓層的頂部先接觸晶圓的中心位置，隨著按壓層繼續下壓，按壓層與晶圓接觸面面積逐漸擴大，根據液壓表的壓力值變化情況，控制伸縮機構下壓的行程，直到達到設定壓力要求，最終按壓層會覆蓋晶圓及固定盤的表面；