芯片厚度減薄至60～100μm的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微電子器件制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種將芯片厚度超薄化為60~ 100ym的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，要求電子設(shè)備及儀器功能多、可靠性高、體積小、便 于攜帶，對器件外形尺寸要求越來越小。器件外形尺寸的微型化要求、封裝結(jié)構(gòu)形式的改 進(jìn)、以及為降低熱阻，提高芯片的散熱能力等諸方面的發(fā)展與進(jìn)步。都相應(yīng)的要求封裝所用 的芯片越來越薄，質(zhì)量越來越高。在許多新興半導(dǎo)體制造領(lǐng)域內(nèi)，都需要超薄芯片，芯片厚 度小于lOOym。在這些領(lǐng)域中，芯片超薄化的發(fā)展趨勢是很明顯的。
[0003] 現(xiàn)有的芯片減薄方法多為機(jī)械磨削，即使用減薄機(jī)或拋光機(jī)進(jìn)行減薄，減薄厚度 受設(shè)備制約很大，常規(guī)減薄機(jī)或磨削機(jī)最多將芯片減薄到200um，且存在碎片率高情況，TTV 不受控情況，薄片量產(chǎn)加工困難。具體現(xiàn)有實(shí)現(xiàn)超薄芯片有兩種方法：一、使用雙面膜粘貼 襯片方法減薄，還需引入粘片、揭片設(shè)備，不僅工藝復(fù)雜，同時(shí)設(shè)備價(jià)格需要上千萬元；二、 使用新型減薄機(jī)或減薄前進(jìn)行磨邊，設(shè)備價(jià)格都在上千萬元。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為解決現(xiàn)有芯片減薄方法存在高碎片率，不易量產(chǎn)的問題，提供一種芯片 厚度減薄至60~100ym的方法。
[0005] 芯片厚度減薄至60~100ym的方法，該方法由以下步驟實(shí)現(xiàn)：
[0006] 步驟一、將芯片厚度減薄到100ym;
[0007] 具體過程為：采用減薄機(jī)細(xì)磨單元為30000目磨輪對芯片進(jìn)行磨削，設(shè)定芯片初 始厚度為Hym，第一刀切割后芯片厚度為H-30ym，第二刀切割后芯片厚度為H-100ym，然 后對所述第二刀切割后的芯片進(jìn)行光磨，獲得厚度為IOOum的芯片。
[0008] 步驟二、將步驟一中減薄后的芯片通過背面軌道式腐蝕機(jī)腐蝕到60ym;獲得超 薄化后的芯片；
[0009] 具體過程為：對步驟一中減薄后的芯片進(jìn)行腐蝕，設(shè)定腐蝕時(shí)間為35~40秒，腐 蝕轉(zhuǎn)速650~750,間隔2秒后，繼續(xù)腐蝕，設(shè)定腐蝕時(shí)間20~30秒，腐蝕轉(zhuǎn)速350~450， 然后進(jìn)行沖水，時(shí)間為10~20秒，最后吹N2氣，時(shí)間為5~15秒，取出減薄后的芯片。
[0010] 本發(fā)明在步驟一前還包括采用減薄機(jī)粗磨單元為320目磨輪對芯片進(jìn)行切割。
[0011] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明所述的將芯片厚度超薄化為60~IOOym的方法，該方 法采用一種減薄細(xì)磨單元，使用高目數(shù)磨輪，再配合背面軌道式腐蝕機(jī)（SEZRST101)對芯 片進(jìn)行腐蝕，從而超越設(shè)備瓶頸，降低設(shè)備購置花費(fèi)，同時(shí)工藝簡單，可達(dá)到將芯片超薄化 到60ym的目的。
【具體實(shí)施方式】
【具體實(shí)施方式】 [0012] 一、將芯片厚度超薄化為60~100ym的方法，本實(shí)施方式采用 DFG821減薄機(jī)細(xì)磨單元（Z2單元）更換30000目磨輪對娃片減薄，實(shí)現(xiàn)減薄厚度100ym;
[0013] 具體過程為：采用減薄機(jī)細(xì)磨單元為30000目磨輪對硅片進(jìn)行磨削，設(shè)定芯 片初始厚度為Hym，第一刀切割后的芯片厚度為H-30ym，第二刀切割后的芯片厚度為 H-100ym，然后對所述第二刀切割后的芯片進(jìn)行光磨，獲得厚度為100ym的芯片。
[0014] 步驟二、通過背面軌道式腐蝕機(jī)（SEZRST101)腐蝕到60ym;獲得超薄化后的芯 片；
[0015] 具體過程為：對步驟一中減薄后的芯片進(jìn)行腐蝕，對芯片進(jìn)行腐蝕，設(shè)定腐蝕時(shí)間 為35~40秒，腐蝕轉(zhuǎn)速650~750,間隔2秒后，繼續(xù)腐蝕，設(shè)定腐蝕時(shí)間20~30秒，腐蝕 轉(zhuǎn)速350~450,然后進(jìn)行沖水，時(shí)間為10~20秒，最后吹N2氣，時(shí)間為5~15秒，取出減 薄后的芯片。
[0016] 本實(shí)施方式中所述的芯片厚度均為不含膜的厚度。
[0017] 本實(shí)施方式步驟二中對芯片進(jìn)行腐蝕具體為：采用1號(hào)液，溶液的體積比為： 20-30%HN03、15-25%H2S04、10-20%HF以及10-20% 1^04的混合后對芯片腐蝕，設(shè)定腐蝕 時(shí)間為35~40秒，腐蝕轉(zhuǎn)速650~750，間隔2秒后，采用2號(hào)液，溶液的體積比為：35-45 % 圓03、10-20 %H2S04、1-7 %HF和15-25 %H3PO4的混合溶液繼續(xù)腐蝕，設(shè)定腐蝕時(shí)間20~ 30秒，腐蝕轉(zhuǎn)速350~450,然后進(jìn)行沖水，時(shí)間為10~20秒，最后吹N2氣，時(shí)間為5~15 秒，取出減薄后的芯片。
[0018] 對本實(shí)施方式所述的芯片減薄及腐蝕過程進(jìn)行分析，所述芯片選擇硅片，影響磨 削后硅片TTV(硅片厚度變化量）主要因素有以下幾點(diǎn)：
[0019] 一、硅片減薄后背面損傷層厚度（SSD):通過提高芯片轉(zhuǎn)速或減小磨輪進(jìn)給率來 降低砂輪切割深度，實(shí)現(xiàn)延性域磨削，可減小損傷層厚度；理論上減薄后芯片背面損傷層深 度為磨輪磨粒尺寸的二分之一，現(xiàn)有方法使用2000目磨輪減薄后芯片損傷層厚度為0. 6~ 0. 9ym，本實(shí)施方式采用30000目磨輪減薄損傷厚度為0. 044ym，幾微米損傷層導(dǎo)致硅片 強(qiáng)度降低，易碎片等問題，但通過更換減薄機(jī)Z2單元2000目磨輪為30000目磨輪，可實(shí)現(xiàn) 芯片背面減薄后損傷層厚度（SSD)在0. 05ym以下。
[0020] 減薄機(jī)的Z2單元使用30000目磨輪減薄硅片后損傷層深度；
[0021] 數(shù)據(jù)：
[0022]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 巧片厚度減薄至60~100ym的方法，其特征是，該方法由W下步驟實(shí)現(xiàn)： 步驟一、將巧片厚度減薄到100ym; 具體過程為；采用減薄機(jī)細(xì)磨單元為30000目磨輪對巧片進(jìn)行磨削，設(shè)定巧片初始厚 度為Hym，第一刀切割后的巧片厚度為H-30ym，第二刀切割后的巧片厚度為H-100ym，然 后對所述第二刀切割后的巧片進(jìn)行光磨，獲得厚度為100ym的巧片； 步驟二、將步驟一中減薄后的巧片通過背面軌道式腐蝕機(jī)腐蝕到60ym;獲得超薄化 后的巧片； 具體過程為；對步驟一中減薄后的巧片進(jìn)行腐蝕，設(shè)定腐蝕時(shí)間為35~40秒，腐蝕轉(zhuǎn) 速650~750,間隔2秒后，繼續(xù)腐蝕，設(shè)定腐蝕時(shí)間20~30秒，腐蝕轉(zhuǎn)速350~450,然后 進(jìn)行沖水，時(shí)間為10~20秒，最后吹馬氣，時(shí)間為5~15秒，取出減薄后的巧片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的巧片厚度減薄至60~100ym的方法，其特征在于，在步驟一 前還包括采用減薄機(jī)粗磨單元為320目磨輪對巧片進(jìn)行切割。
【專利摘要】芯片厚度減薄至60～100μm的方法，涉及微電子器個(gè)制造領(lǐng)域，解決現(xiàn)有芯片減薄方法存在高碎片率，不易量產(chǎn)的問題，采用減薄機(jī)細(xì)磨單元為30000目磨輪對芯片進(jìn)行磨削，設(shè)定芯片初始厚度為Hμm，第一刀切割后芯片厚度為H-30μm，第二刀切割后芯片厚度為H-100μm，對第二刀切割后的芯片進(jìn)行光磨，獲得厚度為100μm的芯片。對減薄后的芯片進(jìn)行腐蝕，設(shè)定腐蝕時(shí)間為35～40秒，腐蝕轉(zhuǎn)速650～750，間隔2秒后，繼續(xù)腐蝕，設(shè)定腐蝕時(shí)間20～30秒，腐蝕轉(zhuǎn)速350～450，進(jìn)行沖水，時(shí)間為10～20秒，最后吹N2氣，時(shí)間為5～15秒，取出減薄后的芯片；本發(fā)明方法降低設(shè)備購置花費(fèi)，工藝簡單。
【IPC分類】H01L21-306, H01L21-304, B24B1-00
【公開號(hào)】CN104716034
【申請?zhí)枴緾N201510046612
【發(fā)明人】時(shí)新越, 李彥慶, 孫傳幫, 姚旭
【申請人】吉林華微電子股份有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年1月29日