[发明专利]一种用于减薄圆片的加固拿持结构及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于减薄圆片的加固拿持结构，包括薄片和圆环形结构，薄片的一面和圆环形结构固定连接，外径曲面完全对齐。其制备方法包括：1）选取半导体工艺用圆片，将圆片减薄成薄片；2）选取具有一定刚度和强度的平坦片状结构，将平坦片状结构制备成圆环形结构；3）将圆环形结构与减薄圆片一面固定连接，保证两结构的外径曲面完全对齐。优点：1）本发明加固拿持结构采用固定加固圆环提高圆片的强度，实现对减薄圆片的加固拿持，加固步骤简单，容易实现，兼容性高，可实现对圆片采用各种不同方式的减薄。2）采用了半导体通用设备既可实现对圆片进行减薄，制备容易、成本低廉，实用性强。

技术领域

本发明是一种用于减薄圆片的加固拿持结构及其制备方法，属于半导体加工工艺技术领域。

背景技术

随着科技的发展，客户对电子产品尺寸的小型化和便携性需求不断提高，相应的对元器件及模块的尺寸和集成度的要求也越来越高。随着后摩尔时代的到来，在平面上对芯片尺寸进行缩减已经无法满足工艺及成本的需求，基于3D集成、多层布线、通孔互联、异质异构集成、MEMS、微系统集成等工艺相继横空出世，但是在解决多层堆叠的过程中，圆片级减薄拿持的半导体加工工艺就成为了问题的关键。

常规的半导体加工工艺都是基于有一定厚度的圆片来保证其强度，在传输与工艺过程中采用机械手自动拿持与传输，实现自动化，保证洁净度，实现工艺可控及高效。

随着系统集成化的发展，对芯片设计提出了更高的要求，芯片的厚度也逐渐变薄，当圆片尺寸越来越大而芯片厚度越来越小的情况下，圆片的强度大大减小，犹如一张很薄的纸，无法保证整个圆片呈平面形状，且极易破损，无法拿持与传输。

已有的一种TAIKO磨削方法，使用Disco公司专用磨削减薄设备，仅磨削圆片内上面的内圆而保留外圆周，实现了薄圆片的夹持定位以及工序间输送。但是该方法所形成的加固圆环厚度为原始圆片厚度，且其材质、强度都不可改变，边缘厚度无法增加，对于材质较脆圆片，拿持安全系数任不容乐观。

已有的一种基于超薄玻璃的封装结构及方法，（中国专利：CN103943605A），采用了环形凹式减薄法，将玻璃上表面设置环状拿持区，在环状拿持区内进行减薄。但是该方法是基于玻璃材质的基片进行加工的，该方法所形成的加固圆环厚度为原始圆片厚度，且其材质、强度都不可改变，边缘厚度无法增加，且玻璃材质较脆，无法推广到所有材质的圆片。

已有的一种无需临时键合的超薄硅转接板的制作方法，（中国专利：CN108511327A），采用正面湿法腐蚀减薄，留圆片边缘。该方法解决了减薄与拿持问题，但是仅限于湿法腐蚀，工艺局限性太大，腐蚀表面形貌难以精确控制，特别是腐蚀面粗糙度远差于化学机械抛光表面，且需要对整个圆片的非腐蚀区域要加以保护。

已有的一种用于半导体超薄器件的背面工艺方法，（中国专利：CN106449505A），采用一面临时键合，另一面减薄，利用承载片临时键合的方法进行工艺。该方法解决了减薄及拿持问题，但是后面还是需要将键合的薄片取下来，采用临时键合及解键合工艺，提高的工艺碎片风险，且该工艺对温度有一定要求，不适用于所有温度。

上述四种方法实现了圆片减薄与拿持传输，前三种方法主要是采用湿法腐蚀或机械磨削上表面局部区域，保留上表面外边圆，其缺点是圆片外边框结构材质与圆片材质相同，半导体用圆片大多都是较脆材质衬底，拿持与传输风险还是会居高不下，第四种方法是采用承载片来提高减薄圆片强度，但是工艺步骤多，解键合碎片风险大。

发明内容

本发明提出的是一种用于减薄圆片的加固拿持结构及其制备方法，其目的在于为了避免现有方式对减薄后的圆片的拿持、传输碎片率高、安全系数低，或对设备要求高导致成本高，或对减薄工艺圆片有材料限制，提供一种用于减薄圆片的加固拿持方法，该加固拿持结构制备容易、加固步骤简单，容易实现，兼容性高，成本低，可实现对圆片采用各种不同方式的减薄。

本发明的技术解决方案：