CN103227141B - 单芯片背面金属工艺夹具 - Google Patents

单芯片背面金属工艺夹具 Download PDF

Info

Publication number
CN103227141B
CN103227141B CN201310184820.6A CN201310184820A CN103227141B CN 103227141 B CN103227141 B CN 103227141B CN 201310184820 A CN201310184820 A CN 201310184820A CN 103227141 B CN103227141 B CN 103227141B
Authority
CN
China
Prior art keywords
millimeter
silicon
chip
back side
tolerance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310184820.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103227141A (zh
Inventor
曹阳
许小军
周世远
朱煜开
张正元
徐俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CETC 24 Research Institute
Original Assignee
CETC 24 Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CETC 24 Research Institute filed Critical CETC 24 Research Institute
Priority to CN201310184820.6A priority Critical patent/CN103227141B/zh
Publication of CN103227141A publication Critical patent/CN103227141A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103227141B publication Critical patent/CN103227141B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

本发明涉及一种单芯片背面金属工艺夹具，该夹具包括有圆片承片基座、U形定位框、固定压块、硅固定挡条，硅垫片等七大部分。采用本发明夹具后，由于没有残胶、芯片的擦伤减少，其背面的金属纯度提高，因而大幅提高了芯片背面金属工艺的成品率，IC成品率从原来的20%提升到90%。该夹具可广泛应用于半导体集成电路制造过程中的单芯片背面金属化工艺领域。

Description

单芯片背面金属工艺夹具
技术领域
本发明涉及一种单芯片背面金属工艺夹具，适用于半导体集成电路制造过程中的单芯片背面金属化工艺领域。
背景技术
在半导体集成电路制造的工艺过程中，背面金属工艺一直是提升IC封装品质和提高IC最终产品可靠性的关键工艺之一。随着IC标准FOUNDRY工艺的成熟，为节约成本，多芯片加工（MPW）的工程批加工方式日益增多，给用户提供单芯片的现象也越来越普遍。
为此，需要将单个芯片的背面进行背面金属化，便于封装采用烧结工艺，以提高产品可靠性。而对于采用传统工艺的硅芯片，特别是单个芯片，其背面的金属化无法实现。针对这一难题，目前有此种做法：在不锈钢圆片承片基座上粘一块高温胶带，把需要背面金属的芯片正面朝下粘到高温胶带上，像整个圆片一样，放入硅圆片背面金属系统中进行背面金属化。
但这种方法有如下问题：1）装、取片时需要用镊子夹芯片，很容易把芯片划伤，导致辞背面金属工艺后的IC成品率降低。2）在背面金属工艺过程中，腔室里既是高真空又是高温状态。高真空、高温会导致胶带里的溶剂挥发，挥发的溶剂污染腔室，进而污染芯片，使背面金属的质量不纯，背面金属层与其基底粘附不牢，影响以后的封装的烧结成品率，导致影响最终IC产品的可靠性。3）背面金属工艺过程中的高温会让胶带上的胶粘附在芯片正面，形成残胶，粘附在芯片正面上的残胶很难去除，降低了加工成品率。
发明内容
为了解决背面金属工艺所存在的成品率低、背面金属质量差的问题，本发明提出了一种单芯片背面金属工艺夹具。
本发明的一种背面金属工艺夹具，包括有：圆片承片基座（1）、U形定位框（2）、固定铆钉（3）、固定压块（4）、锁紧螺钉（5）、硅垫片（6）、硅固定挡条（7），
其中，圆片承片基座（1）和U形定位框（2）之间用固定铆钉（3）固定，圆片承片基座（1）、U型定位框（2）、固定压块（4）通过锁紧螺钉（5）夹紧，圆片承片基座（1）上，U形定位框（2）内部区域放置硅垫片（6），硅垫片（6）上放置单芯片，单芯片使用两硅固定挡条（7）夹紧。
所述圆片承片基座（1）是常规的圆片承片基座，基座上有孔，孔为三排，共9个孔，每个孔的直径大小为Φ1±0.05毫米。
所述U形定位框（2）材料为不锈钢，其厚度为1±0.1毫米，宽度为7±0.1毫米，其内框区域用于放置硅垫片（6），内框面积为70×70平方毫米。
所述固定压块（4）的材料为铝合金，其厚度为1±0.05毫米，宽度为6毫米、长度为15毫米的长方形小块。在固定压块（4）的几何中心位置打一个圆形小孔，孔的直径为Φ1-0.05毫米，在U形定位框（2）两侧边的两铆钉间上也打有圆形小孔，圆形小孔直径为Φ1-0.05毫米，用锁紧螺钉（5）在打孔处，固定U形定位框（2）与固定压块（4）。
所述硅垫片（6）是通过标准4英寸硅圆片通过金钢刀划片，划成长度（70-0.05）毫米、宽度（70-0.05）毫米、厚度为525±25微米的硅垫片，在圆片承片基座（1）上，U形定位框（2）内部放置硅垫片（6）。
所述硅固定挡条（7）放在硅垫片（6）的抛光面之上，硅固定挡条（7）的长度为70-0.05毫米、宽度为7-10毫米、厚度为525±25微米。
有益效果：
本发明的单芯片背面金属工艺夹具，解决了单芯片不能背面金属的问题。与现有的高温胶带固定芯片进行背面金属工艺相比，本发明具有以下特点：
1）由于不再使用高温胶带固定单芯片，有效地消除了芯片正面因使用了高温胶带而留下的胶残。经扫描电镜分析，背面金属层中不再含有C与H，因此能使背面金属的纯度提高；
2）由于使用了抛光的硅垫片和硅固定挡条；可以使用真空吸笔，来装取单芯片。因此，使芯片的擦伤大幅减少；
由于没有残胶、芯片的擦伤减少，其背面的金属纯度提高，因而大幅提高了芯片背面金属工艺的成品率。采用本发明夹具与高温胶带固定芯片背面金属工艺的成品率对比如表1所示，采用本发明的夹具后，IC成品率从原来的20%提升到90%。
表1采用本发明夹具与高温胶带固定背面金属工艺的成品率比较表
方法名称 加工片数/次 成品率
采用高温胶带固定背面金属 100片 20%
采用本发明背面金属工艺夹具 100片 90％
附图说明
图1是本发明的背面金属工艺夹具的立体结构示意图；
图2是本发明的背面金属工艺夹具的整体结构示意图；
图3是本发明的圆片承片基座（1）与U型定位框（2）连接示意图；
图4为图3进行了固定压块（4）制作后的示意图；
图5为图4进行了硅垫片（6）安装后的示意图；
图6为图5进行了硅固定挡条（7）安装后的示意图；
图7为图6进行了单芯片背面金属放置后的示意图；
图8为图7沿A—A向的剖视示意图；
图9为图7沿B—B向的剖视示意图；
在图2-图9中，1为圆片承片基座，2为U形定位框，3为固定铆钉，4为固定压块，5为锁紧螺钉，6为硅垫片，7为硅固定挡条，8为单芯片。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图，对本发明作进一步详细说明。
本发明的一种背面金属工艺夹具，包括有：圆片承片基座（1）、U形定位框（2）、固定铆钉（3）、固定压块（4）、锁紧螺钉（5）、硅垫片（6）、硅固定挡条（7）等七个部分。
图1是本发明的芯片背金夹具的立体结构示意图；图2是本发明的芯片背金夹具的整体结构示意图，该发明是在通用的圆片承片基座（1）进行改装形成的背面金属工艺夹具；图3是本发明的圆片承片基座（1）与U型定位框（2）连接示意图。
图1-3中，圆形承片基座（1）和U型定位框（2）上加工有9个铆钉孔和6个锁紧螺钉孔，孔径大小为Φ1±0.05毫米；对锁紧螺钉孔制作成有螺纹的孔，便于上锁紧螺钉，用铆钉将不锈钢U形框定位框（2）与圆片承片基座（1）固定在一起。
圆形承片基座（1）为不锈钢材料加工而成，直径为Φ150毫米，厚度为2毫米。
U型定位框（2）为不绣钢材料加工而成，厚度为1±0.1毫米，宽度为7±0.1毫米。
图4是图3进行了固定压块（4）装配后的示意图。固定压块（4）采用常规的机械加工方法，加工出厚度为1±0.05毫米，宽度为6毫米、长度为15毫米的铝合金小块6个，并在每个铝合金小块的几何中心位处，打出孔径大小为Φ1-0.05毫米的小孔，并制作成螺纹，便于上螺钉，这个铝合金小块作为固定压块，采用直径为1±0.05毫米、长度为2毫米的螺钉为锁紧螺钉；
图5为图4进行了硅垫片（6）安装后的示意图。硅垫片（6）是通过标准4英寸硅圆片通过金钢刀划片，划成长度（70-0.05）毫米、宽度（70-0.05）毫米、厚度为525±25微米的硅垫片。圆片承片基座（1）上，U形定位框（2）内部放置硅垫片（6）。
图6为图5进行了硅固定挡条（7）安装后的示意图；
所述硅固定挡条（7）放在硅垫片（6）的抛光面之上。硅固定挡条（7）是通过标准4英吋硅圆片通过金钢刀划片，划成长度为70-0.05毫米、宽度为7-10毫米、厚度为525±25微米的硅条而成。硅固定挡条抛光面朝下放置在硅垫片上；
图7为图6进行了单芯片背金放置后的示意图。
图8为图7沿A—A向的剖视示意图。
图9为图7沿B—B向的剖视示意图。圆片承片基座（1）与U型定位框（2）通过固定铆钉（3）固定在一起。圆片承片基座（1）、U型定位框（2）、硅垫片（6）、硅固定挡条（7）、固定压块（4）通过锁紧螺钉（5）夹紧。硅垫片（6）上，两硅固定挡条（7）间放置单芯片。
本发明的背面金属工艺夹具的使用步骤如下：
第一步：水平放置通过固定铆钉（3）铆在一起的带有U型定位框（2）的圆片承片基座（1）；
第二步：把硅垫片（6）抛光面朝上放入圆片承片基座（1）上的U型定位框（2）内；
第三步：把一条硅固定挡条（7）抛光面朝下放置在U型定位框（2）内的硅垫片（6）上，固定挡条（7）一侧紧靠硅U型定位框底边内侧。用两固定压块（4）通过锁紧螺钉把圆片承片基座（1）、U型定位框（2）、硅垫片（6）、固定挡条（7）夹紧在一起；
第四步：紧靠固定压块（4），在硅垫片（6）上用管芯吸笔放置单管芯，单管芯正面朝下；
第五部：与前一硅固定挡条（7）放置方式一样，用另外一个硅固定挡条（7）慢慢推进单芯片，最后与排列好的单芯片靠紧，再在两端分别放上两固定压块（4），并用锁紧螺钉（5）固定。单芯片完全固定，单芯片背金夹具装片就完成，可以像整个硅园片那样进行背金工艺。
第六步：芯片背面金属工艺后，旋下锁紧螺钉（5），取下固定压块（4），取走固定挡条（7），用管芯吸笔吸取管芯，装入芯片盒内。
至此，本发明的单芯片背面金属工艺完成。

Claims (4)

1.一种单芯片背面金属工艺夹具，其特征在于，包括有：圆片承片基座(1)、U形定位框(2)、固定铆钉(3)、固定压块(4)、锁紧螺钉(5)、硅垫片(6)、硅固定挡条(7)，其中，圆片承片基座(1)和U形定位框(2)之间用固定铆钉(3)固定，圆片承片基座(1)、U型定位框(2)、固定压块(4)通过锁紧螺钉(5)夹紧在圆片承片基座(1)上，U形定位框(2)内部区域放置采用标准4英寸硅圆片通过划片制作成长度70-0.05毫米，即指上公差为0毫米，下公差为0.05毫米；宽度70-0.05毫米，即指上公差为0毫米，下公差为0.05毫米；厚度为525±25微米的硅垫片(6)，硅垫片(6)上放置单芯片，单芯片使用两条长度为70-0.05毫米，即指上公差为0毫米，下公差为0.05毫米；宽度为7到10毫米、厚度为525±25微米的硅固定挡条(7)夹紧。
2.根据权利要求1所述的单芯片背面金属工艺夹具，其特征在于：所述圆片承片基座(1)是常规的圆片承片基座，基座上有孔，孔为三排，共9个孔，每个孔的直径大小为Φ1±0.05毫米。
3.根据权利要求1所述的单芯片背面金属工艺夹具，其特征在于：所述U形定位框(2)材料为不锈钢，其厚度为1±0.1毫米，宽度为7±0.1毫米，其内框区域用于放置硅垫片(6)，内框面积为70×70平方毫米。
4.根据权利要求1所述的单芯片背面金属工艺夹具，其特征在于：所述固定压块(4)的材料为铝合金，其厚度为1±0.05毫米，宽度为6毫米、长度为15毫米的长方形小块；在固定压块(4)的几何中心位置打一个圆形小孔，孔的直径为Φ1-0.05毫米，即指上公差为0毫米，下公差为0.05毫米；在U形定位框(2)两侧边的两铆钉间上也打有圆形小孔，圆形小孔直径为Φ1-0.05毫米，即指上公差为0毫米，下公差为0.05毫米；用锁紧螺钉(5)在打孔处固定U形定位框(2)与固定压块(4)。
CN201310184820.6A 2013-05-17 2013-05-17 单芯片背面金属工艺夹具 Active CN103227141B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310184820.6A CN103227141B (zh) 2013-05-17 2013-05-17 单芯片背面金属工艺夹具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310184820.6A CN103227141B (zh) 2013-05-17 2013-05-17 单芯片背面金属工艺夹具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103227141A CN103227141A (zh) 2013-07-31
CN103227141B true CN103227141B (zh) 2016-04-13

Family

ID=48837531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310184820.6A Active CN103227141B (zh) 2013-05-17 2013-05-17 单芯片背面金属工艺夹具

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103227141B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105097501B (zh) * 2015-07-09 2017-10-31 无锡中微高科电子有限公司 Mpw芯片背面金属化方法
CN113066755B (zh) * 2021-03-23 2023-06-13 西安微电子技术研究所 一种芯片背面金属化夹具及芯片背面金属化方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6321971B1 (en) * 1997-10-22 2001-11-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Die collet for a semiconductor chip and apparatus for bonding semiconductor chip to a lead frame
CN1464824A (zh) * 2001-06-25 2003-12-31 林武秀 半导体或液晶晶片单片运送和转移装载系统
CN201219104Y (zh) * 2008-07-07 2009-04-08 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种兼容方片和圆片的机械夹片装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6321971B1 (en) * 1997-10-22 2001-11-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Die collet for a semiconductor chip and apparatus for bonding semiconductor chip to a lead frame
CN1464824A (zh) * 2001-06-25 2003-12-31 林武秀 半导体或液晶晶片单片运送和转移装载系统
CN201219104Y (zh) * 2008-07-07 2009-04-08 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种兼容方片和圆片的机械夹片装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN103227141A (zh) 2013-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1304728A3 (en) Semiconductor substrate jig and method of manufacturing a semiconductor device
KR101415162B1 (ko) 반도체 제조장치용 흡착유닛
CN103227141B (zh) 单芯片背面金属工艺夹具
CN104637804B (zh) 冷却机构
EP2610904A3 (en) Packaging method for electronic components using a thin substrate
EP2610905A3 (en) Packaging method for electronic components using a thin substrate
CN102738060B (zh) 一种goi晶片结构的制备方法
CN203165872U (zh) 晶圆减薄加工固定装置
US7749866B2 (en) Method for sawing a wafer and method for manufacturing a semiconductor package by using a multiple-type tape
EP2610903A3 (en) Packaging method for electronic components using a thin substrate
CN107127674A (zh) 一种用于半导体晶片抛光的陶瓷载盘
CN205944048U (zh) 一种晶圆键合设备
TWM512211U (zh) 基板載台機構
US7476960B2 (en) System and method for improved auto-boating
CN107991517A (zh) 电子器件邦定后的检测治具装置及使用方法
CN204868529U (zh) 一种用于平面磨床加工聚晶金刚石复合片的装置
CN103077889A (zh) 一种晶圆背面减薄方法
CN106783719B (zh) 一种不易变形的碳化硅基芯片背面工艺
CN208806242U (zh) 一种改善晶圆键合空洞的固定结构
CN205335239U (zh) 预防顶针不共面的磁性顶针座
CN206322685U (zh) 一种GaAs基LED芯片减薄工艺中的贴片工装
CN202662595U (zh) 四边扁平无引脚多圈排列ic芯片封装件
CN209461428U (zh) 一种矽晶片装载架
CN106449512B (zh) 用于超薄硅片加工的工艺夹具
CN204868544U (zh) 一种用于减薄机的转移吸盘

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190709

Address after: 401332 367, West Wing Road, Xiyong Town, Shapingba District, Chongqing

Patentee after: China Electric Technology Group Chongqing acoustic photoelectric Co., Ltd.

Address before: No. 14 Nanping Garden Road, Nanan District, Chongqing 400060

Patentee before: No.24 Inst., China Electronic Science & Technology Group Corp.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210112

Address after: 400060 Chongqing Nanping Nan'an District No. 14 Huayuan Road

Patentee after: The 24th Research Institute of China Electronics Technology Group Corp.

Address before: 401332 367, West Wing Road, Xiyong Town, Shapingba District, Chongqing

Patentee before: CHINA ELECTRONICS TECHNOLOGY GROUP CORPORATION CHONGQING ACOUSTIC-OPTIC-ELECTRONIC Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right