專利名稱：一種用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管芯貼片的制造方法，特別涉及一種用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法。
背景技術(shù)：
為了適應(yīng)集成電路芯片封裝輕小化發(fā)展趨勢，人們往往希望晶圓的厚度能夠做到非常的薄。然而，在芯片的封裝制造過程中，硅片需要有足夠的厚度，否則其機(jī)械強(qiáng)度不夠， 會(huì)在封裝制造過程中產(chǎn)生破裂，特別是在晶圓背面減薄工藝(Wafer Backside Grinding) 以及晶圓顆粒裝片粘合(Die Attach)工藝過程中，將晶圓減薄至100 μ m或者以下，極易造成良品率的極大降低。在晶圓顆粒的裝片粘合(Die Attach)過程中，晶圓顆粒是靠導(dǎo)電銀漿(Epoxy)將晶圓顆粒貼合于引線框架或是布線基板上，由于導(dǎo)電銀漿的分散劑是環(huán)氧類的樹脂，與硅的接觸角很小，同時(shí)存在“銀遷移”現(xiàn)象，所以，傳統(tǒng)封裝方式中，導(dǎo)電銀漿易于吸附晶圓顆粒的硅基底并攀爬至晶圓顆粒配置有集成電路的一面，從而腐蝕集成電路單元或?qū)е录呻娐返亩搪罚瑩p壞晶圓顆粒的電性能。另一方面，導(dǎo)電銀漿過高，或是粘接晶圓顆粒的工藝過程，晶圓顆粒可能有小的橫向移位，搓動(dòng)導(dǎo)電銀漿導(dǎo)致晶圓顆粒表面覆蓋有少許銀漿，從而導(dǎo)致后續(xù)的引線鍵合 (WireBonding)將難以進(jìn)行，容易造成鍵合在引線鍵合區(qū)(I^d)的引線不粘(NonItick)或是虛焊(Incomplete Bond)，而在之后的塑封(Molding)過程中，虛焊(Incomplete Bond) 將導(dǎo)致引線從引線鍵合區(qū)O^ad)脫離(Ball Lift)，以致芯片功能性失效。如美國專利公開號(hào)為US2006/003M43A1，由Hsu等人發(fā)明的專利中，提出了局部晶圓的粘接及切割方法，是對一支撐晶圓進(jìn)行至少局部氧化構(gòu)成多個(gè)氧化區(qū)，且對氧化區(qū)進(jìn)行平整化，支撐晶圓及其氧化區(qū)表面無任何材料遮蓋，以氧化區(qū)作為粘接點(diǎn)將支撐晶圓與集成電路晶圓粘接，通過這種結(jié)構(gòu)完成后續(xù)的工序。在對支撐晶圓和集成電路晶圓的切割過程中，支撐晶圓會(huì)從集成電路晶圓上分離開。這有利于增強(qiáng)晶圓的機(jī)械強(qiáng)度，然而其工藝復(fù)雜，制作成本高。鑒于上述問題，本發(fā)明公開一種用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法。其具有如下文所述之技術(shù)特征，以解決現(xiàn)有的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法， 該方法成本低廉、生產(chǎn)制作簡單、工藝穩(wěn)定，并且能有效提高產(chǎn)品良品率，提高晶圓上電路的性能。本發(fā)明的一種用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法，包括如下步驟提供一晶圓，所述晶圓包含晶圓正面和晶圓背面，在所述晶圓正面形成集成電路；
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提供一粘合層；提供一支撐襯底，利用所述粘合層將支撐襯底粘合至晶圓正面；在晶圓背面進(jìn)行晶圓背面減??；將帶有支撐襯底的晶圓粘合至切割膜上并對晶圓及支撐襯底進(jìn)行切割以形成數(shù)個(gè)帶有支撐襯底顆粒的晶圓顆粒；將所述的數(shù)個(gè)晶圓顆粒粘合至與之相應(yīng)的引線框架上；從晶圓顆粒上剝離支撐襯底顆粒以完成管芯貼片。上述的用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法，其中，晶圓減薄后還包括對晶圓的背面進(jìn)行背面工藝以形成器件電極，所述背面工藝包括背面刻蝕、背面蒸發(fā)、背面注入以及背面激光退火。上述的用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法，其中，所述支撐襯底為玻璃或石英。上述的用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法，其中，所述粘合層為雙面熱剝離膠帶。上述的用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法，其中，所述雙面熱剝離膠帶一面為壓敏膠粘合層，其另一面為熱剝離膠粘合層，所述壓敏膠粘合層粘合在支撐襯底上，所述熱剝離膠粘合層粘合在晶圓正面。上述的用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法，其中，通過對所述的粘合層進(jìn)行加熱以從晶圓顆粒上分離粘合層的，從而實(shí)現(xiàn)從晶圓顆粒上剝離支撐襯底顆粒。上述的用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法，其中，所述粘合層為雙面紫外光照射自剝離膠帶。上述的用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法，其中，所述雙面紫外光照射自剝離膠帶一面為紫外光照射剝離輔助粘合層，其另一面為紫外光照射自剝離粘合層，所述紫外光照射剝離輔助粘合層粘合在支撐襯底上，所述紫外光照射自剝離粘合層粘合在晶圓上。上述的用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法，其中，通過對所述雙面紫外光照射自剝離膠帶進(jìn)行紫外線照射以從晶圓顆粒上分離粘合層的，從而實(shí)現(xiàn)從晶圓顆粒上剝離支撐襯底顆粒。上述的用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法，其特征在于，所述晶圓背面減薄是將晶圓減薄至小于等于100 μ m。本發(fā)明一種用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法由于采用上述技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、本發(fā)明由于采用粘合層將支撐襯底粘貼在設(shè)有集成電路的晶圓的正面，然后將晶圓進(jìn)行背面減薄，在此過程中，由于粘接一個(gè)支撐襯底于晶圓正面，使得晶圓的機(jī)械強(qiáng)度大為增強(qiáng)，提高晶圓在背面減薄過程中的良品率，并可將晶圓減薄至100 μ m或者以下。2、本發(fā)明支撐襯底及粘合層隨著晶圓同步被切割，由于晶圓顆粒上粘附有支撐襯底顆粒，增加了晶圓顆粒的機(jī)械強(qiáng)度，使晶圓顆粒能以高良率粘貼在引線框架上或是布線基板上。3、本發(fā)明在晶圓顆粒粘合工藝過程中，粘合層及支撐襯底顆粒覆蓋晶圓顆粒設(shè)有集成電路的那一面，避免由于導(dǎo)電銀漿過高攀爬至集成電路，而影響晶圓上的集成電路的性能。


參考所附附圖，以更加充分的描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，所附附圖僅用于說明和闡述，并不構(gòu)成對本發(fā)明范圍的限制。圖1是一種單面膠帶的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是雙面熱剝離膠帶的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是雙面紫外光照射自剝離膠帶的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是利用粘合層將支撐襯底粘合在晶圓正面的截面示意圖。圖5是帶有支撐襯底的晶圓背面經(jīng)減薄后的截面示意圖。圖6是將帶有支撐襯底的晶圓粘合在切割膜上的截面示意圖。圖7是將帶有支撐襯底的晶圓切割為帶有支撐襯底顆粒的晶圓顆粒的截面示意圖。圖8是帶有支撐襯底的晶圓被劃分為晶圓顆粒的平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是將帶有支撐襯底顆粒的晶圓顆粒粘合在引線框架上的截面示意圖。圖10是將粘合至引線框架上的晶圓顆粒剝離支撐襯底顆粒后的截面示意圖。圖11是本發(fā)明用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求和發(fā)明內(nèi)容所公開的內(nèi)容，本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下所述如圖1所示，一種單面膠包含離形紙層100、熱剝離膠粘合層110、聚酯纖維層120， 離形紙層100用于保護(hù)熱剝離膠粘合層110，使用時(shí)撕去離形紙層100，熱剝離膠粘合層110 起粘合作用。如圖2所示，相對于上述單面膠，雙面熱剝離膠帶包含離形紙層200、另一離形紙層Mo、熱剝離膠粘合層210、聚酯纖維層220、壓敏膠粘合層230。離形紙層200及另一離形紙層240分別用于保護(hù)熱剝離膠粘合層210、壓敏膠粘合層230，其中，熱剝離膠粘合層210、 壓敏膠粘合層230起粘合作用，可通過溫度調(diào)節(jié)熱剝離膠粘合層210的粘合力。如圖3所示，雙面紫外光照射自剝離膠帶包含離形紙層300、另一離形紙層360、紫外光照射自剝離粘合層310、基帶薄膜340、紫外光照射剝離輔助粘合層350。其中，紫外光照射自剝離粘合層310、紫外光照射剝離輔助粘合層350起粘合作用。當(dāng)紫外光照射劑量在一定范圍內(nèi)，紫外光照射自剝離粘合層310完全釋放氣體并脫離粘合面。如圖4所示，晶圓400包含晶圓正面和晶圓背面，在所述晶圓正面形成集成電路， 利用粘合層410將支撐襯底420粘附在晶圓400正面。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，粘合層410 為雙面熱剝離膠帶，粘合層410的壓敏膠粘合層粘合在支撐襯底420上，并且，粘合層410 的熱剝離膠粘合層粘合在晶圓400正面。在另一個(gè)實(shí)施例中，粘合層410為雙面紫外光照射自剝離膠帶，粘合層410的紫外光照射剝離輔助粘合層粘合在支撐襯底420上，并且，粘合層410的紫外光照射自剝離粘合層粘合在晶圓400正面。如圖5所示，對圖4中晶圓400在晶圓背面進(jìn)行背面減薄，可采用切割或研磨的方式，由于支撐襯底420對晶圓400的支撐，增強(qiáng)晶圓400的機(jī)械強(qiáng)度，晶圓400可被減薄至100 μ m或者以下，對于功率半導(dǎo)體器件，當(dāng)晶圓400減薄后，對晶圓400背面進(jìn)行刻蝕(etch)、蒸發(fā)(evaporation)、離子注入(implant)以及激光退火(laser anneal)等背面工藝，以形成晶圓的背面電極。如圖6所示，將經(jīng)過背面減薄及背面工藝處理所得到的帶有支撐襯底420的晶圓 400的背面粘合在切割膜430上。如圖7所示，對放置在切割膜430上的帶有支撐襯底420的晶圓400進(jìn)行切割，支撐襯底420、粘合層410、晶圓400按照單個(gè)芯片的尺寸(Die Size)被切割成多個(gè)組合有支撐襯底顆粒420a、粘合層顆粒410a、晶圓顆粒400a的芯片組440，粘合層顆粒410a保持其粘合特性用于將支撐襯底顆粒420a粘合在晶圓顆粒400a上。同時(shí)，切割膜430在縱向上部分被切割但保持整體連接性。由于切割設(shè)備需要透過支撐襯底420并在光學(xué)上識(shí)別單個(gè)芯片的尺寸(Die Size)，即是支撐襯底420須保障光學(xué)設(shè)備對晶圓400a的單個(gè)芯片的尺寸 (Die Size)具可辨認(rèn)性，所以，支撐襯底420優(yōu)選對光學(xué)設(shè)備有較好透明性的玻璃或石英。如圖8所示，在切割膜430上，整個(gè)晶圓被切割成多個(gè)芯片組440。如圖9所示，在引線框架460的小島區(qū)(PDA)上進(jìn)行“點(diǎn)膠”構(gòu)成多個(gè)導(dǎo)電銀漿區(qū) 450，并通過導(dǎo)電銀漿區(qū)450的導(dǎo)電銀漿的粘合作用分別將多個(gè)芯片組440粘合在該多個(gè)導(dǎo)電銀漿區(qū)450上。此過程為晶圓顆粒400a的裝片粘合(Die Attach)，當(dāng)然也可將單個(gè)芯片組粘合至引線框架460上，這取決于實(shí)際需要。相對于不帶有支撐襯底而單獨(dú)的將晶圓顆粒400a粘合在引線框架上，晶圓顆粒 400a的厚度在IOOum或者以下時(shí)，在切割及裝片粘合過程中，晶圓顆粒400a具有易碎性，因此，支撐襯底顆粒420a增強(qiáng)了晶圓顆粒400a的機(jī)械強(qiáng)度，以避免晶圓顆粒400a破碎(Die Crack)，并且使得晶圓顆粒400a的裝片粘合(Die Attach)過程順利進(jìn)行。其中，任何一顆芯片組440包含支撐襯底顆粒420a、粘合層顆粒410a、晶圓顆粒 400a,晶圓顆粒400a的背面通過導(dǎo)電銀漿區(qū)450固定在引線框架460上。支撐襯底顆粒 420a、粘合層顆粒410a覆蓋晶圓顆粒400a正面的集成電路部位，以避免導(dǎo)電銀漿區(qū)450中由于導(dǎo)電銀漿過多或者晶圓顆粒400a的移位帶來所引起的導(dǎo)電銀漿觸及晶圓顆粒400a集成電路區(qū)域從而對集成電路帶來腐蝕或者引起集成電路的短路。在圖9中，導(dǎo)電銀漿區(qū)450固化后即可移去芯片組440的支撐襯底顆粒420a、粘合層顆粒410a，以完成管芯貼片，得到如圖10所示的設(shè)置在引線框架460上的晶圓顆粒 400a。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，粘合層顆粒410a為雙面熱剝離膠帶，通過對雙面熱剝離膠帶加熱，粘附在晶圓頂部的熱剝離膠粘合層在高溫下失去粘附性，從而使粘合層顆粒410a 及與其粘附在一起的支撐襯底顆粒420a從晶圓顆粒400a上剝離，剝離溫度可以選擇為 90°C、120°C或150°C。在另一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施例中，粘合層顆粒410a為雙面紫外光照射自剝離膠帶，對雙面紫外光照射自剝離膠帶進(jìn)行紫外光照射，粘附在晶圓頂部的紫外光照射自剝離粘合層在紫外光的照射下失去粘附性，從而使粘合層顆粒410a及與其粘附在一起的支撐襯底顆粒420a從晶圓顆粒400a上剝離。如圖11所示，本發(fā)明的一種用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法的流程步驟如下提供一晶圓，晶圓包含晶圓正面和晶圓背面，在晶圓正面形成集成電路；提供一粘合層；提供一支撐襯底，利用粘合層將該支撐襯底粘合至晶圓正面；在晶圓背面進(jìn)行晶圓背面減薄；基于減薄后的晶圓，在其晶圓背面進(jìn)行背面工藝以形成器件電極；將帶有支撐襯底的晶圓的底部粘合至切割膜上并對晶圓及支撐襯底進(jìn)行切割以形成多個(gè)帶有支撐襯底顆粒的晶圓顆粒；將多個(gè)晶圓顆粒粘合至與之相應(yīng)的引線框架上；從晶圓顆粒上剝離支撐襯底顆粒以完成管芯貼片。得到如圖10所示的完成管芯貼片的產(chǎn)品后，對包含導(dǎo)電銀漿區(qū)450、晶圓顆粒 400a的引線框架460進(jìn)行烘烤(Cure)，然后進(jìn)行清洗、引線鍵合以及塑封，從而得到塑封完畢的具有超薄晶圓的芯片。本發(fā)明一種用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法，該方法粘附支撐襯底于晶圓的正面，對帶有支撐襯底的晶圓進(jìn)行背面研磨，并且在切割膜上同時(shí)切割支撐襯底及晶圓，將切割后的帶有支撐襯底顆粒的晶圓顆粒粘合在與其對應(yīng)的引線框架上以完成管芯貼片，該方法一方面保證晶圓具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，另一方面使晶圓在管芯貼片時(shí)避免導(dǎo)電銀漿影響電路性能。當(dāng)然，必須認(rèn)識(shí)到，上述介紹是有關(guān)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的說明，只要不偏離隨后所附權(quán)利要求所顯示的精神和范圍，本發(fā)明還存在著許多修改。本發(fā)明決不是僅局限于上述說明或附圖所顯示的細(xì)節(jié)和方法。本發(fā)明能夠擁有其它的實(shí)施例，并可采用多種方式予以實(shí)施。另外，大家還必須認(rèn)識(shí)到，這里所使用的措辭和術(shù)語以及文摘只是為了實(shí)現(xiàn)介紹的目的，決不是僅僅局限于此。正因?yàn)槿绱?，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，本發(fā)明所基于的觀點(diǎn)可隨時(shí)用來作為實(shí)施本發(fā)明的幾種目標(biāo)而設(shè)計(jì)其它結(jié)構(gòu)、方法和系統(tǒng)。所以，至關(guān)重要的是，所附的權(quán)利要求將被視為包括了所有這些等價(jià)的建構(gòu)，只要它們不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法，其特征在于，包括如下步驟提供一晶圓，所述晶圓包含晶圓正面和晶圓背面，在所述晶圓正面形成集成電路；提供一粘合層；提供一支撐襯底，利用所述粘合層將支撐襯底粘合至晶圓背面；在晶圓背面進(jìn)行晶圓背面減??；將帶有支撐襯底的晶圓粘合至切割膜上并對晶圓及支撐襯底進(jìn)行切割以形成數(shù)個(gè)帶有支撐襯底顆粒的晶圓顆粒；將所述的數(shù)個(gè)晶圓顆粒粘合至與之相應(yīng)的引線框架上；從晶圓顆粒上剝離支撐襯底顆粒以完成管芯貼片。
2.如權(quán)利要求1所述的用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法，其特征在于，晶圓減薄后還包括對晶圓的背面進(jìn)行背面工藝以形成器件電極，所述背面工藝包括背面刻蝕、背面蒸發(fā)、背面注入以及背面激光退火。
3.如權(quán)利要求1所述的用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法，其特征在于，所述支撐襯底為玻璃或石英。
4.如權(quán)利要求1所述的用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法，其特征在于，所述粘合層為雙面熱剝離膠帶。
5.如權(quán)利要求4所述的用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法，其特征在于，所述雙面熱剝離膠帶一面為壓敏膠粘合層，其另一面為熱剝離膠粘合層，所述壓敏膠粘合層粘合在支撐襯底上，所述熱剝離膠粘合層粘合在晶圓正面。
6.如權(quán)利要求5所述的用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法，其特征在于，通過對所述的粘合層進(jìn)行加熱以從晶圓顆粒上分離粘合層的，從而實(shí)現(xiàn)從晶圓顆粒上剝離支撐襯底顆粒。
7.如權(quán)利要求1所述的用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法，其特征在于，所述粘合層為雙面紫外光照射自剝離膠帶。
8.如權(quán)利要求7所述的用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法，其特征在于，所述雙面紫外光照射自剝離膠帶一面為紫外光照射剝離輔助粘合層，其另一面為紫外光照射自剝離粘合層，所述紫外光照射剝離輔助粘合層粘合在支撐襯底上，所述紫外光照射自剝離粘合層粘合在晶圓正面。
9.如權(quán)利要求8所述的用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法，其特征在于，通過對所述雙面紫外光照射自剝離膠帶進(jìn)行紫外線照射以從晶圓顆粒上分離粘合層的，從而實(shí)現(xiàn)從晶圓顆粒上剝離支撐襯底顆粒。
10.如權(quán)利要求1所述的用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法，其特征在于，所述晶圓背面減薄是將晶圓減薄至小于等于100 μ m。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于超薄晶圓工藝的管芯貼片方法。其特點(diǎn)是，提供一晶圓，在晶圓正面形成集成電路；提供一粘合層；提供一支撐襯底，利用粘合層將支撐襯底粘合至晶圓正面；在晶圓背面進(jìn)行晶圓背面減?。粚A背面進(jìn)行背面工藝以形成器件電極；將帶有支撐襯底的晶圓的背面粘合至切割膜上并對晶圓及支撐襯底進(jìn)行切割以形成數(shù)個(gè)帶有支撐襯底顆粒的晶圓顆粒；將數(shù)個(gè)晶圓顆粒粘合至與之相應(yīng)的引線框架上；從晶圓顆粒上剝離支撐襯底顆粒以完成管芯貼片。本發(fā)明由于綁定一個(gè)支撐襯底于晶圓上，并且將帶有支撐襯底的晶圓共同放置在引線框架上，一方面增強(qiáng)了產(chǎn)品晶圓的機(jī)械強(qiáng)度，另一方面避免裝片粘合過程中導(dǎo)電銀漿影響晶圓上電路的電性能。
文檔編號(hào)H01L21/58GK102237286SQ201010180659
公開日2011年11月9日 申請日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者吳瑞生, 段磊, 陳偉, 陳益, 鮑利華, 黃平 申請人:萬國半導(dǎo)體(開曼)股份有限公司