[发明专利]超薄晶圆的制备方法

说明书

本申请提供一种超薄晶圆的制备方法，所述超薄晶圆的制备方法工艺结构简单，采用所述第一表面贴膜后直接对所述晶圆减薄，制程流转时间短，并通过根据所述第一预设厚度进行粗磨、所述第二预设厚度进行细磨以及所述第三预设厚度进行干法抛光可以有利于控制厚度波动范围。同时，对所述晶圆进行减薄后采用所述划片铁环支撑进行切割，再移除所述第二保护膜，可以实现对所述超薄晶圆的支撑作用，避免了在转移过程中因厚度过薄导致的碎片及裂纹问题。并且，在进行减薄后采用划片铁环进行绷膜时，可以根据芯片封装方式的需求选择不同的划片胶膜，具有广泛的应用范围。

技术领域

本申请涉及半导体制造领域，特别是涉及一种超薄晶圆的制备方法。

背景技术

目前，随着市场对于电子器件的需求量日益增加，带动了电子器件加工技术的迅猛发展。尤其是自柔性电子问世后，关于柔性电子有关生产工艺的研究日益增加。柔性电子凭借独特的柔性和延展性以及高效、低成本制造工艺，在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景。与传统电子器件相比，柔性电子要求芯片具备一定的曲面适应能力。当减薄厚度低于50um时的超薄晶圆，具有良好的柔性弯曲能力，且力学稳定性较好。因此，如何制备低于50um厚度的超薄晶圆，成为传统半导体芯片在柔性电子技术中应用的关键因素。

但是，由于50um以下的晶圆不具备机械刚性，在研磨后处于柔性状态，翘曲变形很大，无法采用常规的方法进行工序间的转移，因此对其支撑转移技术也带来一定挑战。然而，传统的超薄晶圆制备方法一般分为直接减薄、临时键合后减薄与切割后减薄。由于设备能力限制，直接减薄采用常规的单轴和双轴研磨机对晶圆直接减薄，很难获得75um厚度以下的晶圆，使得制备的晶圆及芯片仍不具备柔性，无法有效应用在柔性电子技术中。临时键合后减薄的工艺结构由原先的2层增加到4层，对键合精度以及键合的均匀性有着更高的要求，且每层结构本身均存在一定厚度误差±5um，导致减薄后晶圆的实际厚度容易偏离目标厚度，即厚度波动范围增大。切割后减薄只适用于不做背金结构的芯片，应用范围有限。

发明内容

基于此，有必要针对传统的超薄晶圆制备方法制备的晶圆厚度范围不易控制、波动范围大、应用范围有限的问题，提供一种工艺结构简单、厚度波动范围可控、应用范围广泛的超薄晶圆的制备方法。

本申请提供一种超薄晶圆的制备方法，包括：

提供晶圆，所述晶圆具有相对设置的第一表面与第二表面；

将所述第一表面设置第一保护膜，将切割装置的切割面与所述第一保护膜呈60°～85°进行切割，获得切割后的第二保护膜；

将所述晶圆的所述第二表面进行减膜，获得减膜后的第三晶圆；

将所述第三晶圆远离所述第二保护膜的表面采用固定环进行绷膜，获得第一支撑膜；

根据所述固定环对所述第一支撑膜远离所述第三晶圆的表面进行切割，获得切割后的第二支撑膜；

去除所述第三晶圆的所述第二保护膜，获得超薄晶圆。

在一个实施例中，在对所述第一保护膜进行切割时，控制所述切割装置的切割温度在140℃～170℃内。

在一个实施例中，沿所述晶圆的边缘以30°/s的切割速度对所述第一保护膜进行切割。

在一个实施例中，将所述第三晶圆远离所述第二保护膜的表面采用固定环进行绷膜，获得第一支撑膜包括：

根据第一预设厚度，采用砂轮直径为300mm，且粗粒度为325#～600#的金刚石砂轮，并以砂轮转速2000RPM～2400RPM，轴向进刀速度为1.5um/s～5um/s对所述晶圆的所述第二表面进行研磨，获得研磨后的第一晶圆；