[发明专利]一种键合晶片的减薄方法

说明书

本发明提供一种键合晶片的减薄方法，在对器件晶片进行减薄之前，先使用磨轮对其边缘进行磨削，以去除其弧形边缘。本发明中在减薄工序之前使用磨轮对键合晶片进行了处理，磨去了器件晶片弧形的边缘，这就有效避免了键合晶片减薄过程中出现尖角，进而杜绝了器件晶片边缘破裂问题的发生，可以在保证器件晶片边缘不破裂的前提下，将其减薄至50μm以下，以满足后续制备工艺的需要，保证随后制作的半导体器件的性能。与现有减薄工艺相比，本发明不会对减薄机台和后续工艺造成任何污染，且所使用的设备简单，易于操作，工序简洁，大大提高了生产效率，降低了生产成本和设备成本。

技术领域

本发明涉及一种半导体制造工艺，特别是涉及一种键合晶片的减薄方法。

背景技术

随着集成电路对芯片的超薄化要求越来越高，加之在许多半导体制造领域内，例如智能卡(Smart Card)、微机电系统(MEMS)、LED芯片、CMOS图像传感芯片(CIS)、光伏电池(photovoltaic cells)、堆迭晶粒(stacked die)和多芯片封装(Multi chip package)等都为超薄芯片(芯片厚度小于50μm)，但这些超薄芯片不能从超薄晶片制造工艺而获得，而是通过常规芯片制造工艺得到的晶片，通过减薄工艺来实现。因此，晶片减薄工艺在集成电路制造工艺中占有着越来越重要的地位。

参照图1a-1b所示，其给出现有最常用的晶片减薄工艺流程中各步骤的剖视图。如图1a所示，通过胶合等工艺将待减薄晶片12固定在处理晶片11上；如图1b所示，对待减薄晶片12进行研磨抛光。但采用该工艺将器件晶片减薄的尺寸有限，当将其减薄到100μm以下时，待减薄晶片的边缘区域就会出现破裂现象。由于晶片通常为晶体，当晶片的边缘出现破裂时，裂纹会沿晶向逐渐延伸，最终可能会导致整个晶片的断裂。为了使半导体器件具有良好的性能，当待减薄的晶片目标厚度小于100μm时，采用该技术的方法则无法实现。

为了将晶片减薄到更小的目标厚度，对上述原有工艺上进行了改进，图2a-2c示出了改进后的晶片减薄工艺其流程中各步骤的剖视图。其相对于上述晶片减薄工艺的改进之处在于：将待减薄晶片22固定在处理晶片21上后，在其边角的缝隙中填充粘结剂材料23，然后再对待减薄晶片22进行减薄。该工艺虽然在一定程度上避免了晶片边缘的破裂，但并不能从根本上杜绝该问题的发生。而且，由于在键合晶片的边角填充了有机粘结剂，一旦晶片边缘破裂，必定会对减薄机台和后续工艺造成污染。

在申请号为CN200910197079的中国专利申请中，还可以发现一种晶片减薄工艺相关的技术方案。图3a-3c示出了该技术方案中所述晶片减薄工艺流程中各步骤的剖视图。如图3a所示，提供待减薄晶片31,；如图3b所示，对待减薄晶片31进行研磨减薄，直至停止厚度；如图3c所示，通过湿法刻蚀设备的喷雾嘴32对待减薄晶片31进行喷雾腐蚀减薄，直至预定减薄厚度。通过上述两步晶片减薄工艺，能够得到满足厚度要求的晶片。然而，在该技术方案中仍然存在如下几个问题：1.由于使用到了湿法刻蚀工艺，在晶片中就要预先设置蚀刻停止层，由此需要使用基底高浓度掺杂的晶片，从而使晶片的成本增加；2.由于使用了湿法刻蚀工艺，这就需要使用成本较高的专门的湿法刻蚀机台，从而也增加了设备成本；相较于磨削、化学机械研磨工艺，去除相同厚度的膜层，湿法刻蚀工艺所需的工艺时间更长，由此使得生产效率降低，提高了生产成本。

综上所述可知，上述现有几种减薄工艺方法都存在相应的问题和缺陷，因此，需要一种更为高效便捷的减薄方法，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种键合晶片的减薄方法，用于解决现有技术中采用常规晶片减薄工艺使晶片减薄到一定厚度后出现的边缘破裂的问题，以及相应改进减薄工艺中采用在键合晶片之间涂覆粘结剂材料造成的对减薄机台、后续工艺的污染和使用湿法刻蚀对晶片进行第二次减薄造成的生产效率降低，生产成本和设备成本增加的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种键合晶片的减薄方法，所述方法至少包括：