[发明专利]一种用于减薄半导体基片的装置及方法

说明书

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种用于减薄半导体基片的装置。所述装置包括：底盘，所述底盘上设有基片槽，用于放置待减薄的基片；上盖，所述上盖为中空的环状，所述中空的面积小于等于所述基片的面积；所述上盖与底盘固定连接，将所述基片夹持住；所述基片待减薄的一面通过所述上盖的中空位置暴露出来。本发明还提供一种用于减薄半导体基片的方法。本发明利用湿法刻蚀对基片背面暴露出来的部分进行减薄处理，基片边缘保持原来的厚度，对整个基片起到支撑作用，减少了减薄基片的破损，使整个基片与现有生产线设备兼容，提高生产率，降低成本。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种用于减薄半导体基片的装置及方法。

背景技术

在电子产品，如手机、个人电脑，所需的半导体芯片一般希望基体材料较薄，并且在芯片的三维封装过程中，由于尺寸的限制，也需要单层芯片的厚度较薄，同时单个芯片上所含的器件的数量和密度越来越多，单位面积上的发热量也就越来越高，如何将产生的热量有效的传输出去，越来越成为半导体产业中一个非常迫切解决的问题，相对于较厚的基片，较薄的基片传输热量的效率较高，因此有效基片的减薄方法和装置越来越吸引半导体产业和注意。

半导体基片的厚度通常随基片面积的大小变化，例如直径为150毫米的硅片，厚度为659微米；直径200和300毫米的硅片，厚度约为725微米。通用的对硅片减薄的方法是对硅片的背面进行磨削。在对硅片背面进行磨削减薄时，需要对含有器件的正面进行保护，常用的方法是在硅片正面涂上光刻胶或胶带。

采用背面磨削的方式减薄硅片，会在硅片表面和边缘生成应力，会在硅片表面产生微裂纹。这些应力会使器件性能下降，硅片破碎导致整体良率降低。并且，采用背面磨削的方法减薄硅片，通常只能减薄至250～150微米。

为使硅片继续减薄，在对背面磨削结束后，通常使用湿化学腐蚀的工艺。这种工艺过程一般被称为应力释放腐蚀、化学减薄、化学腐蚀或化学抛光，可以去除机械减薄后硅片表面的应力和背面的划痕，提升平整度。并且化学腐蚀的办法可以进一步减薄硅片，厚度可以降低到100微米以下。

尽管硅片减薄的办法众所周知，但是存在一些局限性。在减薄过程中，硅片需要安装在夹持台上，现有的技术需要额外的涂覆、键合设备与材料，增加处理时间，并可能引入污染。现有的键合硅片与夹持台的粘结剂主要采用光刻胶的胶带，可以用于硅片的背面机械磨削减薄，但并不能用于后续的湿化学腐蚀。采用胶带键合时，会对减薄过程产生障碍，如去除胶带时，会使硅片产生弯曲应力。当采用光刻胶键合时，需要利用溶剂清洗硅片，增加处理时间和存在引入污染物的可能。

减薄后的硅片非常容易翘曲和弯曲，并且非常脆，在后续的传送和处理过程容易破损。现有的全自动半导体芯片处理设备的传送装置主要是针对标准厚度的硅片设计(如12英寸硅片厚度为725微米)，在传送减薄硅片时，易发生错误，造成硅片破损。

综上所述，需要一种新的工艺和装备进行硅片减薄，能够让减薄后的硅片有足够刚度，降低硅片破损的风险，同时与现有的全自动半导体芯片处理设备的传送系统兼容。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于减薄半导体基片的装置，能够使基片在减薄后有足够刚度，避免基片的翘曲和破损。

本发明的另一目的在于提供一种用于减薄半导体基片的方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于减薄半导体基片的装置，所述装置包括：

底盘，所述底盘上设有基片槽，用于放置待减薄的基片；

上盖，所述上盖为中空的环状，所述中空的面积小于等于所述基片的面积；所述上盖与底盘固定连接，将所述基片夹持住；所述基片待减薄的一面通过所述上盖的中空位置暴露出来。