本發(fā)明涉及一種超薄圖像傳感器晶片的磨制方法，屬于晶片制造工藝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前行業(yè)內(nèi)應(yīng)用于圖像傳感器晶片的磨制方法主要是將待研磨的晶片通過(guò)真空吸附的方式固定在設(shè)備的專用平臺(tái)上進(jìn)行粗磨、精磨、拋光、分片等處理，粗磨是將圖像傳感器晶片從晶片加工完成時(shí)的厚度磨制到300～400um，然后再將粗磨完成后的300～400um晶片進(jìn)行精磨減薄，這個(gè)減薄過(guò)程中由于研磨用的金剛砂輪對(duì)晶片背面的硅基材是一種物理?yè)p傷過(guò)程，這會(huì)在硅基材表面形成微裂紋，晶片的應(yīng)力會(huì)增加、強(qiáng)度會(huì)越來(lái)越弱，很容易導(dǎo)致晶片碎裂問(wèn)題，造成產(chǎn)品報(bào)廢，同時(shí)精磨后的晶片如果磨制的太薄，以當(dāng)前現(xiàn)有的生產(chǎn)工序間的人工轉(zhuǎn)移方式很容易產(chǎn)生變形和扭曲，這樣會(huì)導(dǎo)致圖像傳感器晶片上每個(gè)單體芯片的有效成像區(qū)域的感光像素點(diǎn)不在一個(gè)平面上，會(huì)嚴(yán)重影響圖像傳感器芯片在攝像頭產(chǎn)品上的成像效果。因此，以現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝方法，如果要保證晶片在磨制過(guò)程中不易產(chǎn)生損壞，同步要保證轉(zhuǎn)移過(guò)程中不易變形，圖像傳感器晶片厚度目前只能做到150um左右才最有品質(zhì)保障，這滿足不了我們對(duì)圖像傳感器晶片超薄化的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種超薄圖像傳感器晶片的磨制方法，磨制后的晶片厚度為100um左右，達(dá)到行業(yè)內(nèi)的最薄水準(zhǔn)，并且解決超薄晶片在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行轉(zhuǎn)移易產(chǎn)生變形和扭曲的問(wèn)題。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種超薄圖像傳感器晶片的磨制方法，包括如下步驟：

(1)將待研磨的圖像傳感器晶片正面貼上單面UV膠藍(lán)膜，正面朝下，通過(guò)真空吸氣的方式固定在粗磨工站的可自轉(zhuǎn)多孔承載平臺(tái)上；

(2)利用粗磨金剛砂磨輪從圖像傳感器晶片背面對(duì)硅基材進(jìn)行打磨，同時(shí)多孔承載平臺(tái)帶動(dòng)圖像傳感器晶片轉(zhuǎn)動(dòng)，金剛砂磨輪的推進(jìn)系統(tǒng)帶動(dòng)磨輪向下運(yùn)動(dòng)，將圖像傳感器晶片厚度磨薄到250～350um；

(3)將粗磨完成后的圖像傳感器晶片移出進(jìn)行UV曝光，去掉單面UV膠藍(lán)膜，再將圖像傳感器晶片正面通過(guò)雙面UV膠藍(lán)膜貼附到支撐件上，形成組合體，將組合體裝在精磨工站的可自轉(zhuǎn)多孔承載平臺(tái)上；

(4)利用精磨金剛砂磨輪從圖像傳感器晶片背面對(duì)硅基材再進(jìn)行精細(xì)打磨，同時(shí)多孔承載平臺(tái)帶動(dòng)圖像傳感器晶片轉(zhuǎn)動(dòng)，金剛砂磨輪的推進(jìn)系統(tǒng)帶動(dòng)磨輪的向下運(yùn)動(dòng)，在將晶片從130～180um減薄到90～120um過(guò)程中，提高精磨金剛砂磨輪的旋轉(zhuǎn)速度，并降低金剛砂磨輪的推進(jìn)系統(tǒng)速度和多孔承載平臺(tái)的自轉(zhuǎn)速度，最終將圖像傳感器晶片厚度磨薄到90～120um；

(5)將組合體轉(zhuǎn)移到拋光工站對(duì)硅基材進(jìn)行拋光處理；

(6)將組合體轉(zhuǎn)移到分片工站進(jìn)行切割；

(7)將切割好的圖像傳感器晶片硅基材面貼上單面UV膠藍(lán)膜，并使用UV光照射雙面UV膠藍(lán)膜區(qū)域后，移除支撐件和雙面UV膠藍(lán)膜。

作為優(yōu)選，所述支撐件由高強(qiáng)度鋼化玻璃制成，其厚度為4～6mm，表面強(qiáng)度應(yīng)力為90～120MPa。

作為優(yōu)選，所述步驟(2)粗磨過(guò)程中粗磨金剛砂磨輪的旋轉(zhuǎn)速度控制在1100～1500轉(zhuǎn)/分鐘，金剛砂磨輪的推進(jìn)系統(tǒng)速度控制在5～8um/秒，多孔承載平臺(tái)的自轉(zhuǎn)速度控制在150～250轉(zhuǎn)/分鐘。

作為優(yōu)選，所述步驟(4)精磨過(guò)程采用的磨輪金剛砂粒直徑在0.3um以下。

作為優(yōu)選，所述步驟(4)中，在將晶片從250～350um減薄到130～180um過(guò)程中，精磨金剛砂磨輪的旋轉(zhuǎn)速度控制在1800～2200轉(zhuǎn)/分鐘，金剛砂磨輪的推進(jìn)系統(tǒng)速度控制在2～4um/秒，多孔承載平臺(tái)的自轉(zhuǎn)速度控制在100～150轉(zhuǎn)/分鐘，在將晶片從130～180um減薄到90～120um過(guò)程中，精磨金剛砂磨輪的旋轉(zhuǎn)速度控制在2300～2800轉(zhuǎn)/分鐘，金剛砂磨輪的推進(jìn)系統(tǒng)速度控制在0.2～0.5um/秒，多孔承載平臺(tái)的自轉(zhuǎn)速度控制在50～100轉(zhuǎn)/分鐘。

有益效果：本發(fā)明將困擾業(yè)界無(wú)法將圖像傳感器晶片做薄到100um左右的技術(shù)難題得以攻克，對(duì)高像素?cái)z像頭產(chǎn)品的整體高度減薄起到至關(guān)重要的效果；在超薄圖像傳感器晶片的磨制和轉(zhuǎn)移過(guò)程中使用的高強(qiáng)度鋼化玻璃支撐，同步解決在超薄化磨制過(guò)程中容易導(dǎo)致晶片產(chǎn)生裂紋，造成破碎，保證圖像傳感器晶片在做到最薄的同時(shí)平整度不發(fā)生改變，這樣就能保證圖像傳感器成像清晰度保持均勻，圖像傳感器晶片減薄使產(chǎn)品具備了更好的散熱功能，使圖像傳感器成像時(shí)的熱噪點(diǎn)產(chǎn)生大大降低，提升圖像畫(huà)質(zhì)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的簡(jiǎn)要流程圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中粗磨示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中組合體示意圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中精磨示意圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中拋光示意圖。

以上圖中：1-粗磨金剛砂磨輪，2-圖像傳感器晶片，3-300um厚度圖像傳感器晶片，4-雙面UV膠藍(lán)膜，5-高強(qiáng)度鋼化玻璃支撐件，6-精磨金剛砂磨輪，7-100um厚度圖像傳感器晶片，8-拋光系統(tǒng)，9-100um厚度圖像傳感器晶片+雙面UV膠藍(lán)膜+高強(qiáng)度鋼化玻璃支撐件組成的組合體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施公開(kāi)的一種超薄圖像傳感器晶片的磨制方法，主要包括粗磨、精磨、拋光和分片等工藝，在粗磨前將晶片正面貼單面UV膠藍(lán)膜，以保護(hù)正面，為解決晶片在精磨至超薄時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)度不足和易碎裂問(wèn)題，在精磨前通過(guò)雙面UV膠藍(lán)膜將晶片貼附在高強(qiáng)度透光支撐件上形成組合體，并且在后面的拋光、分片處理過(guò)程中將組合體整體轉(zhuǎn)移，以解決超薄晶片進(jìn)行轉(zhuǎn)移易產(chǎn)生變形和扭曲問(wèn)題。最后通過(guò)UV光照射，移除支撐件和雙面UV膠藍(lán)膜得到超薄圖像傳感器單體芯片。所采用的高強(qiáng)度透光支撐件可以是厚度為4～6mm，表面強(qiáng)度應(yīng)力為90～120MPa的高強(qiáng)度鋼化玻璃支撐件。

經(jīng)過(guò)粗磨工藝后將圖像傳感器晶片的厚度磨薄到250～350um，再經(jīng)過(guò)精磨工藝磨薄到90～120um，在精磨工藝中，將磨制過(guò)程分為兩個(gè)階段，在厚度由250～350下降到130～180um的過(guò)程中與現(xiàn)有工藝技術(shù)類似，粗磨金剛砂磨輪的旋轉(zhuǎn)速度控制在1100～1500轉(zhuǎn)/分鐘，金剛砂磨輪的推進(jìn)系統(tǒng)速度控制在5～8um/秒，多孔承載平臺(tái)的自轉(zhuǎn)速度控制在150～250轉(zhuǎn)/分鐘；當(dāng)晶片從130～180um磨薄到90～120um的過(guò)程，為防止晶片強(qiáng)度變?nèi)?、變脆而產(chǎn)生較深的微裂紋，則需要多次實(shí)驗(yàn)精心調(diào)整各設(shè)備的參數(shù)，將精磨金剛砂磨輪的旋轉(zhuǎn)速度控制在2300～2800轉(zhuǎn)/分鐘，金剛砂磨輪的推進(jìn)系統(tǒng)速度控制在0.2～0.5um/秒，多孔承載平臺(tái)的自轉(zhuǎn)速度控制在50～100轉(zhuǎn)/分鐘，以保證晶片順利磨薄到想要的厚度。

下面結(jié)合圖2-5說(shuō)明采用本發(fā)明實(shí)施例的方法磨制100±3um的超薄晶片的詳細(xì)磨制步驟：

1)將待研磨的圖像傳感器晶片正面貼上單面UV膠藍(lán)膜，保證圖像傳感器晶片正面的感光區(qū)域和微電路區(qū)域在磨制過(guò)程中不被摩擦和刮傷。

2)將圖像傳感器晶片正面朝下和單面UV膠藍(lán)膜一起，通過(guò)真空吸氣的方式固定在粗磨工站的可自轉(zhuǎn)多孔陶瓷承載平臺(tái)上；圖2為粗磨工站簡(jiǎn)要示意圖，在粗磨工位時(shí)，設(shè)備機(jī)構(gòu)帶動(dòng)粗磨金剛砂磨輪1進(jìn)行勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，粗磨工位的此設(shè)備機(jī)構(gòu)還具備垂直向下的推進(jìn)系統(tǒng)，推動(dòng)粗磨金剛砂磨輪1勻速向下移動(dòng)，圖像傳感器晶片2通過(guò)真空吸氣的方式固定在多孔陶瓷承載平臺(tái)上后，多孔陶瓷承載平臺(tái)可帶動(dòng)圖像傳感器晶片2勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。

3)利用高速旋轉(zhuǎn)的粗磨金剛砂磨輪1從圖像傳感器晶片2背面對(duì)硅基材進(jìn)行打磨，同時(shí)多孔承載平臺(tái)帶動(dòng)圖像傳感器晶片轉(zhuǎn)動(dòng)，金剛砂磨輪的推進(jìn)系統(tǒng)帶動(dòng)磨輪勻速緩慢的向下運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中粗磨金剛砂磨輪1的旋轉(zhuǎn)速度需要控制在1200轉(zhuǎn)/分鐘，金剛砂磨輪的推進(jìn)系統(tǒng)速度控制在5um/秒，多孔承載平臺(tái)的自轉(zhuǎn)速度控制在200轉(zhuǎn)/分鐘，粗磨制程需要將圖像傳感器晶片厚度磨薄到300um。

4)將粗磨完成后的300um厚度圖像傳感器晶片3從粗磨工站移出進(jìn)行UV曝光，將單面UV膠藍(lán)膜去掉，接著在圖像傳感器晶片3正面再貼上雙面UV膠藍(lán)膜4，然后將貼上雙面UV膠藍(lán)膜圖像傳感器晶片貼附到光滑、平整的高強(qiáng)度鋼化玻璃支撐件5上，這個(gè)高強(qiáng)度鋼化玻璃支撐件5在超薄化磨制過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。

5)將300um厚度圖像傳感器晶片3+雙面UV膠藍(lán)膜4+高強(qiáng)度鋼化玻璃支撐件5的組合體裝在精磨工站的可自轉(zhuǎn)多孔承載平臺(tái)上；精磨工站與粗磨工站的設(shè)備機(jī)構(gòu)類似。

6)利用高速旋轉(zhuǎn)的精磨金剛砂磨輪6從圖像傳感器晶片背面對(duì)硅基材再進(jìn)行精細(xì)打磨，同樣多孔承載平臺(tái)帶動(dòng)圖像傳感器晶片轉(zhuǎn)動(dòng)，金剛砂磨輪的推進(jìn)系統(tǒng)帶動(dòng)磨輪勻速緩慢的向下運(yùn)動(dòng)，這個(gè)過(guò)程由于圖像傳感器晶片背面的硅基材被打磨的越來(lái)越薄，晶片強(qiáng)度會(huì)變?nèi)酢⒆兇?，為了保證這個(gè)過(guò)程晶片的硅基材不會(huì)產(chǎn)生較深的微裂紋，將磨輪金剛砂粒直徑減小到0.3um以下，在將晶片從300um減薄到150um過(guò)程中，精磨金剛砂磨輪的旋轉(zhuǎn)速度需要控制在2000轉(zhuǎn)/分鐘，金剛砂磨輪的推進(jìn)系統(tǒng)速度控制在2um/秒，多孔承載平臺(tái)的自轉(zhuǎn)速度控制在100轉(zhuǎn)/分鐘，在將晶片從150um減薄到100um過(guò)程中，精磨金剛砂磨輪的旋轉(zhuǎn)速度需要控制在2500轉(zhuǎn)/分鐘，金剛砂磨輪的推進(jìn)系統(tǒng)速度控制在0.2um/秒，多孔承載平臺(tái)的自轉(zhuǎn)速度控制在50轉(zhuǎn)/分鐘，最終得到我們需要的100um厚度圖像傳感器晶片7(圖4中雙面UV膠藍(lán)膜和高強(qiáng)度鋼化玻璃支撐件未示出)。

7)由于精磨過(guò)程中硅基材還會(huì)產(chǎn)生一些較淺的微裂紋，同時(shí)晶片的應(yīng)力會(huì)增加，為了保證不會(huì)有碎片風(fēng)險(xiǎn)，需要將厚度磨薄至100um的圖像傳感器晶片+雙面UV膠藍(lán)膜+高強(qiáng)度鋼化玻璃支撐件的組合體9轉(zhuǎn)移到拋光工站，使用精細(xì)拋光系統(tǒng)8對(duì)100um厚度圖像傳感器晶片7背部的硅基材進(jìn)行拋光處理，消除硅基材的輕微裂紋和減小圖像傳感器晶片的應(yīng)力，以提升圖像傳感器晶片強(qiáng)度，確保圖像傳感器晶片不易破碎。

8)將拋光后的100um厚度圖像傳感器晶片+雙面UV膠藍(lán)膜+高強(qiáng)度鋼化玻璃支撐件的組合體9轉(zhuǎn)移到分片工站進(jìn)行切割。

9)將切割好的100um厚度圖像傳感器晶片+雙面UV膠藍(lán)膜+高強(qiáng)度鋼化玻璃支撐件的組合體9轉(zhuǎn)移到貼有單面UV膠藍(lán)膜的不銹鋼環(huán)上，讓圖像傳感器晶片硅基材面與單面UV膠藍(lán)膜充分粘貼好，然后使用UV光透過(guò)高強(qiáng)度鋼化玻璃支撐件對(duì)雙面UV膠藍(lán)膜區(qū)域進(jìn)行照射，使其膠粘性減弱后，將高強(qiáng)度鋼化玻璃支撐件和雙面UV膠藍(lán)膜移除，最終得到我們想要的超薄圖像傳感器單體芯片。

上述實(shí)施例僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。