[发明专利]超薄芯片及其平整化方法和应用

说明书

本发明涉及一种超薄芯片及其平整化方法和应用。该平整化方法包括以下步骤：提供芯片，所述芯片包括层叠设置的硅衬底以及功能层，所述芯片的边缘朝所述功能层的方向翘曲；对所述芯片进行预压缩，使所述芯片的边缘朝所述硅衬底的方向翘曲；以及在所述硅衬底远离所述功能层的表面形成厚度小于或等于5μm的薄膜，得到平整化的超薄芯片。该平整化方法能够提高相同厚度薄膜所引入的永久拉应力，从而在增加较少厚度的基础上，改善超薄芯片的翘曲程度，进而提高超薄芯片的封装良率以及可靠性。

技术领域

本发明涉及芯片技术领域，特别是涉及超薄芯片及其平整化方法和应用。

背景技术

超薄芯片具有广阔的应用前景，当超薄芯片的厚度低于50μm时，超薄芯片具备良好的柔性，可应用于柔性电子。然而，随着超薄芯片的厚度降低，其弯曲刚度呈指数下降，此时，超薄芯片背面损伤层引入的残余应力以及正面功能层引入的失配应变均会导致超薄芯片发生翘曲，进而导致封装良率低，可靠性差等问题。

超薄芯片背面的损伤层可以通过化学机械抛光工艺去除，正面的功能层是超薄芯片的有源区，无法去除，因此，传统的超薄芯片的平整化方法是在背面沉积薄膜，但是，薄膜的永久拉应力随着薄膜的厚度增加而提高，因此，在增加较少厚度的基础上，难以改善超薄芯片的翘曲程度。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种超薄芯片及其平整化方法和应用，该平整化方法能够提高相同厚度薄膜所引入的永久拉应力，从而在增加较少厚度的基础上，改善超薄芯片的翘曲程度，进而提高超薄芯片的封装良率以及可靠性。

本发明提供了一种超薄芯片的平整化方法，包括以下步骤：

提供芯片，所述芯片包括层叠设置的硅衬底以及功能层，所述芯片的边缘朝所述功能层的方向翘曲；

对所述芯片进行预压缩，使所述芯片的边缘朝所述硅衬底的方向翘曲；以及

在所述硅衬底远离所述功能层的表面形成厚度小于或等于5μm的薄膜，得到平整化的超薄芯片。

在一实施方式中，所述芯片的边缘朝所述功能层的方向翘曲时，翘曲度为α，α的取值范围为10μm-1000μm。

在一实施方式中，所述芯片的边缘朝所述硅衬底的方向翘曲时，翘曲度为β，β的取值范围为10μm-1000μm。

在一实施方式中，α与β的差的绝对值为小于或等于100μm。

在一实施方式中，对所述芯片进行预压缩的步骤包括：在所述功能层远离所述硅衬底的表面形成保护膜，然后用夹具固定所述带有保护膜的芯片，在所述硅衬底远离所述保护膜的表面施加压力进行预压缩。

在一实施方式中，所述薄膜的材料选自金属、SiN、SiO₂或高分子材料中的至少一种。

在一实施方式中，所述高分子材料选自晶片黏结薄膜、聚酰亚胺或聚对二甲苯中的至少一种。

在一实施方式中，所述芯片的厚度小于或等于50μm。

一种超薄芯片，由芯片经如上述的平整化方法平整后得到。

一种柔性电子，包括如上述的超薄芯片。

本发明提供的超薄芯片的平整化方法，通过对芯片进行预压缩，在芯片中引入临时压缩应力，从而在硅衬底远离功能层的表面形成薄膜的步骤中，相同厚度薄膜所引入的永久拉应力提高，芯片背面薄膜的拉应力增大，进而在增加较少厚度的基础上，改善超薄芯片的翘曲程度，实现超薄芯片的平整化。

附图说明

图1为边缘朝功能层方向翘曲的芯片的示意图；

图2为超薄芯片的平整化方法的流程示意图；