[发明专利]单芯片背面金属工艺夹具

说明书

技术领域

本发明涉及一种单芯片背面金属工艺夹具，适用于半导体集成电路制造过程中的单芯片背面金属化工艺领域。

背景技术

在半导体集成电路制造的工艺过程中，背面金属工艺一直是提升IC封装品质和提高IC最终产品可靠性的关键工艺之一。随着IC标准FOUNDRY工艺的成熟，为节约成本，多芯片加工（MPW）的工程批加工方式日益增多，给用户提供单芯片的现象也越来越普遍。

为此，需要将单个芯片的背面进行背面金属化，便于封装采用烧结工艺，以提高产品可靠性。而对于采用传统工艺的硅芯片，特别是单个芯片，其背面的金属化无法实现。针对这一难题，目前有此种做法：在不锈钢圆片承片基座上粘一块高温胶带，把需要背面金属的芯片正面朝下粘到高温胶带上，像整个圆片一样，放入硅圆片背面金属系统中进行背面金属化。

但这种方法有如下问题：1）装、取片时需要用镊子夹芯片，很容易把芯片划伤，导致辞背面金属工艺后的IC成品率降低。2）在背面金属工艺过程中，腔室里既是高真空又是高温状态。高真空、高温会导致胶带里的溶剂挥发，挥发的溶剂污染腔室，进而污染芯片，使背面金属的质量不纯，背面金属层与其基底粘附不牢，影响以后的封装的烧结成品率，导致影响最终IC产品的可靠性。3）背面金属工艺过程中的高温会让胶带上的胶粘附在芯片正面，形成残胶，粘附在芯片正面上的残胶很难去除，降低了加工成品率。

发明内容

为了解决背面金属工艺所存在的成品率低、背面金属质量差的问题，本发明提出了一种单芯片背面金属工艺夹具。

本发明的一种背面金属工艺夹具，包括有：圆片承片基座（1）、U形定位框（2）、固定铆钉（3）、固定压块（4）、锁紧螺钉（5）、硅垫片（6）、硅固定挡条（7），

其中，圆片承片基座（1）和U形定位框（2）之间用固定铆钉（3）固定，圆片承片基座（1）、U型定位框（2）、固定压块（4）通过锁紧螺钉（5）夹紧，圆片承片基座（1）上，U形定位框（2）内部区域放置硅垫片（6），硅垫片（6）上放置单芯片，单芯片使用两硅固定挡条（7）夹紧。

所述圆片承片基座（1）是常规的圆片承片基座，基座上有孔，孔为三排，共9个孔，每个孔的直径大小为Φ1±0.05毫米。

所述U形定位框（2）材料为不锈钢，其厚度为1±0.1毫米，宽度为7±0.1毫米，其内框区域用于放置硅垫片（6），内框面积为70×70平方毫米。

所述固定压块（4）的材料为铝合金，其厚度为1±0.05毫米，宽度为6毫米、长度为15毫米的长方形小块。在固定压块（4）的几何中心位置打一个圆形小孔，孔的直径为Φ1-0.05毫米，在U形定位框（2）两侧边的两铆钉间上也打有圆形小孔，圆形小孔直径为Φ1-0.05毫米，用锁紧螺钉（5）在打孔处，固定U形定位框（2）与固定压块（4）。

所述硅垫片（6）是通过标准4英寸硅圆片通过金钢刀划片，划成长度（70-0.05）毫米、宽度（70-0.05）毫米、厚度为525±25微米的硅垫片，在圆片承片基座（1）上，U形定位框（2）内部放置硅垫片（6）。

所述硅固定挡条（7）放在硅垫片（6）的抛光面之上，硅固定挡条（7）的长度为70-0.05毫米、宽度为7-10毫米、厚度为525±25微米。

有益效果：

本发明的单芯片背面金属工艺夹具，解决了单芯片不能背面金属的问题。与现有的高温胶带固定芯片进行背面金属工艺相比，本发明具有以下特点：

1）由于不再使用高温胶带固定单芯片，有效地消除了芯片正面因使用了高温胶带而留下的胶残。经扫描电镜分析，背面金属层中不再含有C与H，因此能使背面金属的纯度提高；

2）由于使用了抛光的硅垫片和硅固定挡条；可以使用真空吸笔，来装取单芯片。因此，使芯片的擦伤大幅减少；

由于没有残胶、芯片的擦伤减少，其背面的金属纯度提高，因而大幅提高了芯片背面金属工艺的成品率。采用本发明夹具与高温胶带固定芯片背面金属工艺的成品率对比如表1所示，采用本发明的夹具后，IC成品率从原来的20%提升到90%。

表1采用本发明夹具与高温胶带固定背面金属工艺的成品率比较表