CN106952846A - 一种上蜡用晶片承载盘及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的一种上蜡用晶片承载盘及其使用方法，用于破损晶片的上蜡研磨工艺，其特征在于：所述承载盘包括：一承载晶片的盘体、位于盘体上固定晶片位置的上蜡模具、以及粘结所述盘体与所述吸附层的第一粘结层，所述盘体与所述上蜡模具形成一个用于放置所述晶片的空腔，所述空腔的高度大于等于所述晶片的厚度。并通过在空腔内壁与破损晶片的间隙处填充液，待填充液冷却后形状的填充层与破损晶片自动拼接成一标准晶片。本发明提供的晶片承载盘实现了破损晶片的快速拼接，且拼接后的晶片为一标准晶片，工艺简单、操作快速，同时节省了人工成本，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明属于半导体设备领域，尤其涉及一种上蜡用晶片承载盘及其使用方法。
背景技术
半导体晶片在制备过程中，衬底的厚度一般为400~500备过，较大尺寸的晶片其采用的衬底厚度则会更厚，以防止在外延生长过程中出现较大程度的龟裂及翘曲。但是衬底对光具有一定的吸收作用，因此，为了增加晶片的亮度，在制作过程中往往需要对晶片的衬底进行研磨减薄。一般采用工业蜡将完整的晶片固定于晶片承载盘上，然后进行研磨，上蜡过程中多余的蜡液用吸蜡纸吸除。
但是对于破损晶片在研磨加工前，需使用报废片与破损的晶片手动拼成一个大致标准的晶片，然后再进行上蜡、压蜡、研磨工艺，具体步骤为：将完整的报废晶片人工随机裂成若干片，取大小适宜的子破片与待加工的破损晶片拼接成一大致标准的晶片。但是此方法存在拼图面积准确度差，拼接片在后续研磨加工时易受砂轮研磨掉片，而且由于拼接片为分散组成，在研磨过程中出现受力不均导致研磨偏盘现象，从而导致整盘晶片报废的风险，且拼凑的过程耗时费力，压蜡之前还需要在晶片表面放置吸蜡纸来吸除多余的蜡液。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种上蜡用晶片承载盘，用于破损晶片的上蜡研磨工艺，所述承载盘包括一承载晶片的盘体，其特征在于：还包括设置于所述盘体上表面的若干个固定晶片位置并对所述破损晶片进行上蜡用的上蜡模具、以及粘结所述盘体与所述上蜡模具的第一粘结层，所述盘体与每一个上蜡模具均形成一个用于容置所述晶片的空腔，所述空腔的高度大于等于所述晶片的厚度。
优选的，所述上蜡模具包括一不可形变的基座、位于所述基座上的一可形变吸附层，以及粘结所述基座与吸附层的第二粘结层。
优选的，所述吸附层高度与晶片厚度、基座的高度比为4:2:1~5:2:1。
优选的，所述吸附层为多孔洞结构，所述吸附层在受压时在纵向发生压缩形变。优选的，所述吸附层的材料为聚酯纤维。
优选的，所述基座的材料为铁氟龙。
优选的，所述第二粘结层的材料为环氧树脂胶黏剂或树脂膜。
本发明还提供了一种上蜡用晶片承载盘的使用方法，具体包括以下步骤：
S1、提供一上蜡用晶片承载盘，其包括：一承载晶片的盘体、设置于所述盘体上表面的若干个固定晶片位置并对所述破损晶片进行上蜡用的上蜡模具、以及粘结所述盘体与所述吸附层的第一粘结层， 所述盘体与所述上蜡模具形成一个用于容置所述晶片的空腔，所述空腔的高度大于等于所述晶片的厚度；
S2、于所述空腔内注入一定量的蜡液；
S3、将所述破损晶片置于所述空腔内的蜡液上表面，并在破损晶片上施加一压力，使所述破损晶片通过蜡液固定于所述晶片承载盘上；
S4、于所述破损晶片与所述空腔内壁之间的间隙处注入一定量的填充液，所述填充液的厚度大于等于破损晶片的厚度；
S5、所述填充液凝固后形成填充层，所述填充层和破损晶片组成一标准晶片图形；
S6、去除上蜡模具，完成所述破损晶片的上蜡工艺，并得到待研磨的标准晶片。
优选的，所述填充液为热塑性材料。
优选的，所述热塑性材料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚甲醛。
本发明制备了一种可重复利用的破损晶片上蜡用承载盘，通过此承载盘可以方便、快捷的使破损晶片拼接成标准晶片，减少了现有技术中采用报废片拼凑的繁琐工艺以及拼凑不完成的问题，尤其是针对一片晶片破损成多块不规则碎片的情况，只需要通过在破损晶片与容置晶片的空腔内壁之间的空隙处直接填充一填充液，然后待填充液冷却凝固后则直接可以得到一标准的晶片，工艺步骤简单，且大大地提高了工作效率。而且吸附层的使用，节省了吸蜡纸的使用，节省材料成本。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。
图1 本发明实施例1之晶片承载盘立体结构示意图。
图2 本发明实施例1之上蜡模具立体结构示意图。
图3 本发明实施例1之上蜡模具主体图。
图4 本发明实施例1之晶片承载盘、破损晶片及填充层俯视图。
图5 本发明实施例1之晶片承载盘使用方法之流程图。
图6 本发明实施例2之晶片承载盘俯视图。
图7 本发明实施例3之晶片承载盘俯视图。
附图标注：10：盘体；20、20’、20’’：上蜡模具；21：第一粘结层；22：基座；23：吸附层；24：第二粘结层；30：空腔；40：破损晶片；50：填充层。
具体实施方式
为了让本发明上述目的、特征及优点更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合附图，作为详细说明如下。
实施例1
参看附图1~3，其为本发明提供的一种上蜡用晶片承载盘，用于破损晶片40的上蜡研磨工艺，其包括一承载晶片的盘体10、设置于盘体10上表面的若干个固定晶片位置并对破损晶片进行上蜡用的上蜡模具20、以及粘结盘体10与上蜡模具20的第一粘结层21，盘体10与每一个上蜡模具20均形成一个用于容置晶片的空腔30，空腔的高度大于等于晶片的厚度。
在晶片上蜡过程中用到的盘体10为陶瓷盘，优选第一粘结层21为不干胶，不干胶表面附着有一层保护膜，将保护膜撕除后将上蜡模具20粘贴于陶瓷盘上形成晶片承载盘。采用不干胶固定上蜡模具20是为了方便上蜡模具20的放置及更换。盘体10上表面设置的上蜡模具20的个数由盘体10的大小及晶片的尺寸决定，可以设置1个，也可以设置2个或者3个甚至更多，本实施例以盘体10上表面设置1个上蜡模具20为例说明承载盘的结构及其使用方法，多个上蜡模具20的承载盘的结构及其使用方法均可由本实施例推导得出。
空腔30的形状和尺寸与破损晶片40的标准形状相同，例如，若标准晶片为圆形4寸晶片，则空腔30的形状和尺寸分别为圆形、4寸；若标准晶片为梅花形2寸晶片，则空腔30的形状和尺寸分别为梅花形、2寸。本实施例以标准晶片为圆形4寸晶片为例，且空腔30的高度大于晶片的厚度，晶片完全置于空腔30内部。
具体地，上蜡模具20包括一基座22、位于基座22上的吸附层23，以及粘结基座22与吸附层23的第二粘结层24。基座22主要起到固定吸附层23的作用，其由受压时不易发生形变的材料制备而成，吸附层23的作用主要起到吸收液态或者熔融态物质的作用，其为多孔洞疏松结构，具由聚酯纤维制备而成。本实施例优选基座22的材料为铁氟龙，其可以在260℃高温下连续使用，且具有极低的摩擦系数、良好的耐磨型和极好的化学稳定性。同时，由于基座22的固定作用，使得吸附层23在受压时在纵向发生压缩形变。
为了使吸附层23和基座22具有较优的吸附及固定作用，设定吸附层23高度与晶片厚度、基座22的高度比为4:2:1~5:2:1。4寸圆形晶片在上蜡过程中，吸附层23高度：晶片厚度：基座22高度优选为4:2:1，其比值的大小主要与晶片的厚度有直接的关系。粘结基座22与吸附层23的第二粘结层24的材料为环氧树脂胶黏剂或树脂膜。
如附图4~5所示，本实施例还提供了一种上蜡用晶片承载盘的使用方法，具体包括以下步骤：
S1、提供一上蜡用晶片承载盘，其包括：一承载晶片的盘体10、设置于盘体10上表面的若干个固定晶片位置并对破损晶片进行上蜡用的的上蜡模具20、以及粘结盘体10与吸附层23的第一粘结层21，盘体10与所述上蜡模具20形成一个用于容置晶片的空腔30，空腔30的高度大于等于晶片的厚度；
S2、于空腔30内注入一定量的蜡液；
S3、将破损晶片40置于空腔30内的蜡液上表面，并在破损晶片40上施加一压力进行压蜡，使破损晶片40通过蜡液固定于空腔30内；
S4、于破损晶片40与空腔30内壁之间的间隙处注入一定量的填充液，填充液的厚度大于等于破损晶片40的厚度；
S5、填充液凝固后形成填充层50，所述填充层50和破损晶片40组成一标准形状的晶片；
S6、去除所述上蜡模具20，完成所述破损晶片40的上蜡工艺，并得到待研磨的标准晶片。
其中，在步骤S4中，还包括进一步压蜡的步骤，在进一步压蜡过程中吸附层23会吸收多余的蜡液和填充液，进一步压蜡一方面是为了进一步固定破损晶片40，另一方面是为了使破损晶片40与填充液形成一平整的表面，进而得到一研磨平整面。另外，还可于上蜡模具20上表面覆盖一保护层，防止在压蜡过程中，蜡液与填充液附着于压蜡机构上，进而造成压蜡机构清洗困难，保护层为普通的薄膜，例如离型纸，或者为具有吸蜡功能的吸蜡纸。当填充液的高度大于破损晶片40厚度时，多余的填充液在吸蜡模组20受压时被吸附层23吸收，而不至于流至破损晶片表面。
填充液的凝固与蜡液的凝固均是通过降低温度实现的，步骤S5中需要将温度降低至30~40℃后，待填充液与蜡均凝固后，方可取下上蜡模具20，得到待研磨的标准晶片。
填充层50为热塑性材料，具体地为聚乙烯 、聚丙烯 、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯 、聚氯乙烯、聚碳酸酯或者聚甲醛中的任意一种。本实施例优选为聚甲基丙烯酸甲酯，俗称有机玻璃或者亚克力，其熔融温度一般在104℃，抗碎裂性能为普通硅玻璃的7-18倍，机械强度和韧性大于普通玻璃倍以上，硬度相当于金属铝。其拉伸强度可达到50-77MPa水平，弯曲强度可达90-0MPa，这些性能数据的上限已达到甚至超过某些工程塑料。由此材料与破损晶片4020组成的标准晶片在研磨时，能保证晶片表面受力的均匀性，减少研磨过程中因受力不均而出现的偏盘现象，同时聚甲基丙烯酸甲酯的强度足以支撑研磨抛光加工压力，并保证其移除率与晶片衬底的移除率保持一致。
标准晶片在研磨结束后则进行下蜡制程，正常下蜡制程的温度一般100~120℃，而在此温度下，热塑性材料也开始熔融后与破损晶片40分离，继而得到研磨后的破损晶片40。同时，使用过后的盘体10与上蜡模具20也可以通过清洗工艺清洗后再利用，具体地，先在100~120℃的去蜡液中侵泡使残留于盘体10与上蜡模具20上的蜡液及热塑性材料熔融，然后在用50℃的丙酮溶液或者酒精进一步清洗。
本发明制备了一种可重复利用的破损晶片40上蜡用承载盘，通过此承载盘可以方便、快捷的使破损晶片40拼接成标准晶片，减少了现有技术中采用报废片拼凑的繁琐工艺以及拼凑不完成的问题，尤其是针对一片晶片破损成多块不规则碎片的情况，只需要通过在破损晶片40与容置晶片的空腔30内壁之间的间隙处直接填充填充液，然后待填充液冷却凝固后则直接可以得到一标准的晶片，工艺步骤简单，且大大地提高了工作效率。而且吸附层23的使用，节省了吸蜡纸的使用，节省材料成本。
实施例2
参看附图6，本实施例与实施例1的区别在于晶片承载盘的结构不同，本实施例的晶片承载盘包括一盘体10，盘体10上表面设置有多个上蜡模具（20、20’、20’’），上蜡模具（20、20’、20’’）的形状为环状12角形，每一上蜡模具（20、20’、20’’）分别与盘体10组成的容置晶片的空腔（30、30’、30’’）也均为12角形。多个空腔（30、30’、30’’）可以同时进行多片破损晶片40的拼接，提高工作效率。本实施例提供的承载盘的使用方法与实施例中的承载盘的使用方法相同，在此不再累述。
实施例3
参看附图7，本实施例与实施例1的区别在于晶片承载盘的结构不同，本实施例提供的晶片承载盘包括一盘体10，盘体10上表面设置有多个上蜡模具（20、20’、20’’），每一上蜡模具（20、20’、20’’）的形状均不相同，上蜡模具（20、20’、20’’）与盘体10的空腔（30、30’、30’’）的形状也均不相同，本实施例提供的晶片承载盘是为了适应不同形状的晶片进行同时上蜡研磨，本实施例提供的晶片承载盘可以同时进行圆环形、环状六边形、环状12角形的破损晶片40的上蜡研磨工艺。本实施例提供的晶片承载盘制备过程简单，只需提供一载盘，优选为陶瓷盘，然后将不同形状的上蜡模具粘贴于盘体上表面即可。
本实施例提供的承载盘的使用方法与实施例中的承载盘的使用方法相同，在此不再累述。
应当理解的是，上述具体实施方案为本发明的优选实施例，本发明的范围不限于该实施例，凡依本发明所做的任何变更，皆属本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种上蜡用晶片承载盘，用于破损晶片的上蜡研磨工艺，所述承载盘包括一承载晶片的盘体，其特征在于：还包括设置于所述盘体上表面的若干个固定晶片位置并对所述破损晶片进行上蜡用的上蜡模具、以及粘结所述盘体与所述上蜡模具的第一粘结层，所述盘体与每一个上蜡模具均形成一个用于容置所述晶片的空腔，所述空腔的高度大于等于所述晶片的厚度。
2.根据权利要求1所述的一种上蜡用晶片承载盘，其特征在于：所述上蜡模具包括一不可形变的基座、位于所述基座上的一可形变吸附层，以及粘结所述基座与吸附层的第二粘结层。
3.根据权利要求2所述的一种上蜡用晶片承载盘，其特征在于：所述吸附层高度与晶片厚度、基座的高度比为4:2:1~5:2:1。
4.根据权利要求2所述的一种上蜡用晶片承载盘，其特征在于：所述吸附层为多孔洞结构，所述吸附层受压时在纵向发生压缩形变。
5.根据权利要求2所述的一种上蜡用晶片承载盘，其特征在于：所述吸附层的材料为聚酯纤维。
6.根据权利要求2所述的一种上蜡用晶片承载盘，其特征在于：所述基座的材料为铁氟龙。
7.根据权利要求2所述的一种上蜡用晶片承载盘，其特征在于：所述第二粘结层的材料为环氧树脂胶黏剂或树脂膜。
8.一种上蜡用晶片承载盘的使用方法，其采用权利要求1~7所述的任意一项的上蜡用晶片承载盘，具体包括以下步骤：
S1、提供一上蜡用晶片承载盘，所述承载盘包括一承载晶片的盘体，还包括设置于所述盘体上表面的若干个固定晶片位置并对所述破损晶片进行上蜡用的上蜡模具、以及粘结所述盘体与所述上蜡模具的第一粘结层， 所述盘体与每一个上蜡模具均形成一个用于容置所述晶片的空腔，所述空腔的高度大于等于所述晶片的厚度；
S2、于所述空腔内注入一定量的蜡液；
S3、将所述破损晶片置于所述空腔内的蜡液上表面，并在破损晶片上施加一压力，使所述破损晶片通过蜡液固定于所述晶片承载盘上；
S4、于所述破损晶片与所述空腔内壁之间的间隙处注入一定量的填充液，所述填充液的厚度大于等于破损晶片的厚度；
S5、所述填充液凝固后形成填充层，所述填充层和破损晶片组成一标准晶片图形；
S6、去除所述上蜡模具，完成所述破损晶片的上蜡工艺，并得到待研磨的标准晶片。
9.根据权利要求8所述的一种上蜡用晶片承载盘的使用方法，其特征在于：所述填充液为热塑性材料。
10.根据权利要求8所述的一种上蜡用晶片承载盘的使用方法，其特征在于：所述热塑性材料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯或者聚甲醛。
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