本發(fā)明涉及微電子的技術(shù)領(lǐng)域，具體地是一種薄芯片加工及貼片組裝方法。

背景技術(shù)：

所謂的薄芯片加工是指在行業(yè)內(nèi)對(duì)于整塊晶圓進(jìn)行減薄等加工處理之后，再將整塊晶圓切割成所需的尺寸大小，而此減薄并切割后的顆粒狀晶圓即為薄芯片，最后將此切割完成后的薄芯片逐個(gè)安裝于相應(yīng)的基板上，從而完成薄芯片的加工及貼片。由于減薄后的整塊晶圓極易碎裂，因此其減薄過程中需要將晶圓鍵合于載片上，所以現(xiàn)有行業(yè)內(nèi)的對(duì)于晶圓的加工方法簡(jiǎn)單來說包括以下步驟，1)整塊晶圓通過鍵合膠鍵合于載片上，2)對(duì)整塊晶圓進(jìn)行減薄加工及其他工藝加工，3)將載片連同減薄后的晶圓貼合在切割膜上，4)解鍵合去除載片，并使薄晶圓留于切割膜上，5)去除薄晶圓上殘留的鍵合膠，6)切割薄晶圓至所需尺寸，從而形成顆粒狀的薄芯片，7)利用專用的薄芯片取片治具從切割膜上取下薄芯片，然后將薄芯片貼片組裝在基板上。由此完成薄芯片從整塊晶圓到完成貼片的全部工序。

不難看出，現(xiàn)有技術(shù)的這一薄芯片的加工及貼片組裝過程中，不僅工序多、操作復(fù)雜而且其使用的切割保護(hù)膜價(jià)格較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種薄芯片加工及貼片組裝方法，其在不影響晶圓品質(zhì)的基礎(chǔ)上可以減少加工工序，且無需額外的薄芯片取片治具、薄芯片貼片治具等專用設(shè)備，因此加工效率高、加工成本低。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：提供一種薄芯片加工及貼片組裝方法，它包括：

步驟1、將功能晶圓與載片晶圓通過鍵合膠鍵合；

步驟2、對(duì)功能晶圓進(jìn)行減薄處理；

步驟3、將功能晶圓連同載片晶圓切割成若干子單元；

步驟4、通過夾持機(jī)構(gòu)抓取子單元中的載片晶圓并移動(dòng)至對(duì)應(yīng)的基板上；

步驟5、子單元中的功能晶圓與基板鍵合，且在夾持機(jī)構(gòu)抽離的過程中帶動(dòng)功能晶圓和載片晶圓解鍵合。

通過此薄芯片加工及貼片組裝方法，可以免去額外的薄芯片取片治具、薄芯片貼片治具等特殊處理設(shè)備和工序，同時(shí)也便于晶圓的切割，在載片晶圓的保護(hù)下，其切割過程中功能晶圓的成品率高。

所述的步驟5包括：

步驟5.1a、夾持機(jī)構(gòu)帶動(dòng)子單元朝向基板所在位置移動(dòng)至子單元中的功能晶圓與基板鍵合；

步驟5.2a、夾持機(jī)構(gòu)帶動(dòng)子單元中的載片晶圓沿軸向朝背離基板的方向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)夾持機(jī)構(gòu)同步帶動(dòng)載片晶圓沿周向轉(zhuǎn)動(dòng)。

此載片晶圓和功能晶圓的解鍵合過程中，載片晶圓沿軸向抽離功能晶圓，同步使載片晶圓相對(duì)于功能晶圓轉(zhuǎn)動(dòng)，通過載片晶圓的轉(zhuǎn)動(dòng)可以使解鍵合所要克服的阻尼力小。

所述的夾持機(jī)構(gòu)為一可移動(dòng)的機(jī)械臂，機(jī)械臂的工作端上設(shè)有至少一個(gè)真空吸盤，用于吸合或松脫載片晶圓。

所述的鍵合膠為紫外固化膠，且鍵合膠的正面所對(duì)應(yīng)的載片晶圓或鍵合膠的背面所對(duì)應(yīng)的功能晶圓和基板為透光材質(zhì)制成，所述的步驟5包括：

步驟5.1b、夾持機(jī)構(gòu)帶動(dòng)子單元朝向基板所在位置移動(dòng)至子單元中的功能晶圓與基板鍵合；

步驟5.2b、紫外光透過透光材質(zhì)制成的基板或載片晶圓照射至紫外固化膠上，用于使紫外固化膠的粘性降低；

步驟5.3b、夾持機(jī)構(gòu)沿載片晶圓的軸向朝背離基板的方向運(yùn)動(dòng)，且?guī)?dòng)載片晶圓與功能晶圓解鍵合。功能晶圓和載片晶圓之間的鍵合膠粘性降低，因此解鍵合過程更為方便。

所述的鍵合膠為紫外固化膠，且鍵合膠的正面所對(duì)應(yīng)的載片晶圓或鍵合膠的背面所對(duì)應(yīng)的功能晶圓和基板為透光材質(zhì)制成，在步驟4之后設(shè)有步驟7用于替代步驟5，所述的步驟7包括：

步驟7.1、夾持機(jī)構(gòu)復(fù)位至遠(yuǎn)離載片晶圓；

步驟7.2、紫外光透過透光材質(zhì)制成的基板或載片晶圓照射至紫外固化膠上，用于使紫外固化膠的粘性降低；

步驟7.3、去除功能晶圓上的載片晶圓。

步驟7.2和步驟7.3之間可以設(shè)有步驟7.4、將多個(gè)基板搬運(yùn)同一紫外光照射區(qū)域。

所述的步驟7.3是指從功能晶圓和載片晶圓之間吹入空氣使載片晶圓脫離。

所述的步驟7.3包括一槽體，基板連同基板上的功能晶圓和載片晶圓浸泡于槽體的溶液內(nèi)，攪動(dòng)槽體內(nèi)的溶液至載片晶圓脫落。

采用以上結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明的薄芯片加工及貼片組裝方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：首先，工序少，且在功能晶圓切割的過程中，載片晶圓起到保護(hù)作用，因此功能晶圓的切割后成品率高，同時(shí)也減少了切割工序的設(shè)備精度要求，其次，功能晶圓和載片晶圓的解鍵合過程無需借助額外的設(shè)備，在夾持機(jī)構(gòu)帶動(dòng)功能晶圓鍵合于基板上后通過夾持機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作可以帶動(dòng)功能晶圓和載片晶圓的解鍵合，最后，通過紫外光照射可以基本消除紫外固化膠的粘性，從而便于功能晶圓和載片晶圓解鍵合。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的薄芯片加工及貼片組裝方法的流程示意圖。

圖2為圖1中“A”區(qū)域的放大示意圖。

圖3為圖1中“B”區(qū)域的放大示意圖。

圖4是本發(fā)明的薄芯片加工及貼片組裝方法的另一種流程示意圖

其中，1、功能晶圓，2、載片晶圓，3、夾持機(jī)構(gòu)，4、基板，5、槽體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

本發(fā)明提供一種薄芯片加工及貼片組裝方法，它包括：

步驟1、將功能晶圓1與載片晶圓2通過鍵合膠鍵合；

步驟2、對(duì)功能晶圓1進(jìn)行減薄處理；

其特征在于：它還包括：

步驟3、將功能晶圓1連同載片晶圓2切割成若干子單元；每個(gè)子單元都包含有小片的功能晶圓1和載片晶圓2。

步驟4、通過夾持機(jī)構(gòu)3抓取子單元中的載片晶圓2并移動(dòng)至對(duì)應(yīng)的基板4上；

步驟5、子單元中的功能晶圓1與基板4鍵合，且在夾持機(jī)構(gòu)3抽離的過程中帶動(dòng)功能晶圓1和載片晶圓2解鍵合。

所述的步驟5包括：

步驟5.1a、夾持機(jī)構(gòu)3帶動(dòng)子單元朝向基板4所在位置移動(dòng)至子單元中的功能晶圓1與基板4鍵合；所述功能晶圓1上涂覆一粘接膠，所述的粘接膠用于將功能晶圓1和基板4鍵合，且粘接膠固化后的粘接強(qiáng)度大于功能晶圓1和載片晶圓2之間鍵合膠的粘接強(qiáng)度。

步驟5.2a、夾持機(jī)構(gòu)3帶動(dòng)子單元中的載片晶圓2沿軸向朝背離基板4的方向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)夾持機(jī)構(gòu)3同步帶動(dòng)載片晶圓2沿周向轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述的夾持機(jī)構(gòu)3為一可移動(dòng)的機(jī)械臂，機(jī)械臂的工作端上設(shè)有至少一個(gè)真空吸盤，用于吸合或松脫載片晶圓2。

所述的鍵合膠為紫外固化膠，且鍵合膠的正面所對(duì)應(yīng)的載片晶圓2或鍵合膠的背面所對(duì)應(yīng)的功能晶圓1和基板4為透光材質(zhì)制成，，所述的步驟5包括：

步驟5.1b、夾持機(jī)構(gòu)3帶動(dòng)子單元朝向基板4所在位置移動(dòng)至子單元中的功能晶圓1與基板4鍵合；

步驟5.2b、紫外光透過透光材質(zhì)制成的基板4或載片晶圓2照射至紫外固化膠上，用于使紫外固化膠的粘性降低；當(dāng)然紫外光透過基板4時(shí)同樣投射過功能晶圓1.

步驟5.3b、夾持機(jī)構(gòu)3沿載片晶圓2的軸向朝背離基板4的方向運(yùn)動(dòng)，且?guī)?dòng)載片晶圓2與功能晶圓1解鍵合。功能晶圓1和載片晶圓2解鍵合過程可以沿用上述步驟5.2a，即夾持機(jī)構(gòu)3在復(fù)位的過程中帶動(dòng)載片晶圓2與功能晶圓1自然脫離，其夾持機(jī)構(gòu)3也可以通過上述的扭轉(zhuǎn)過程以便于載片晶圓2與功能晶圓1更好的脫開。當(dāng)然，由于采用紫外固化膠作為鍵合膠，因此當(dāng)紫外光照射后，載片晶圓2與功能晶圓1之間的粘性降低，因此通過抖動(dòng)或者吹氣等常規(guī)方式也可使載片晶圓2脫落。

所述的鍵合膠為紫外固化膠，且鍵合膠的正面所對(duì)應(yīng)的載片晶圓2或鍵合膠的背面所對(duì)應(yīng)的功能晶圓1和基板4為透光材質(zhì)制成，在步驟4之后設(shè)有步驟7用于替代步驟5，所述的步驟7包括：

步驟7.1、夾持機(jī)構(gòu)3復(fù)位至遠(yuǎn)離載片晶圓2；先行撤去夾持機(jī)構(gòu)3，從而便于后續(xù)的載片晶圓2和功能晶圓1的解鍵合。

步驟7.2、紫外光透過透光材質(zhì)制成的基板4或載片晶圓2照射至紫外固化膠上，用于使紫外固化膠的粘性降低；可以降低至接近零值。

步驟7.3、去除功能晶圓1上的載片晶圓2。由于功能晶圓1和載片晶圓2至今的紫外固化膠(簡(jiǎn)稱UV膠)的粘性接近于零，因此可以選用多種現(xiàn)有的解鍵合的方式實(shí)現(xiàn)二者的解鍵合。

步驟7.2和步驟7.3之間可以設(shè)有步驟7.4、將多個(gè)基板搬運(yùn)同一紫外光照射區(qū)域。由此可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)基板同步進(jìn)行紫外光的照射。

所述的步驟7.3是指從功能晶圓1和載片晶圓2之間吹入空氣使載片晶圓2脫離。其可以選用專利申請(qǐng)?zhí)枮?01510404757.1的晶圓解鍵合裝置進(jìn)行載片晶圓2的去除。

所述的步驟7.3包括一槽體5，基板4連同基板4上的功能晶圓1和載片晶圓4浸泡于槽體5的溶液內(nèi)，攪動(dòng)槽體5內(nèi)的溶液至載片晶圓2脫落。

以上就本發(fā)明較佳的實(shí)施例作了說明，但不能理解為是對(duì)權(quán)利要求的限制。本發(fā)明不僅局限于以上實(shí)施例，其具體結(jié)構(gòu)允許有變化，凡在本發(fā)明獨(dú)立要求的保護(hù)范圍內(nèi)所作的各種變化均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。