CN111584417A - 一种晶圆的研磨方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种晶圆的研磨方法，所述晶圆包括一功能面和与所述功能面相对的背面，其特征在于，所述研磨方法是在所述晶圆的所述功能面上贴覆一硬质保护层后，研磨所述晶圆的所述背面以去除所述晶圆的部分厚度，并经紫外光光照以分离所述硬质保护层后，以完成所述晶圆的研磨。

Description

一种晶圆的研磨方法
技术领域
本发明涉及半导体封装领域，尤其涉及一种引线框架及采用该引线框架的封装体。
背景技术
目前随着器件的体积越来越小，对于小薄封装的需求日益增加。有些封装产品的芯片需要磨到很薄，例如芯片厚度小于等于50μm。
为了获得超薄芯片，目前的常规处理方法是在晶圆切片前对晶圆进行研磨，以获得超薄晶圆，切片后即可获得超薄芯片。晶圆通常具有一功能面和与所述功能面相对的背面，在现有的晶圆的研磨过程中，是在晶圆的功能面上贴覆保护膜，然后以研磨装置研磨晶圆的背面，再取出保护膜后完成晶圆的研磨。
然而，在上述研磨过程中，当将晶圆的厚度被研磨得很薄时，例如晶圆的厚度被研磨到小于等于50μm时，晶圆会发生很严重的翘曲问题，且容易产生破片问题，限制了超薄芯片的应用。
因此，亟需一种新的晶圆的研磨方法，以满足薄芯片，尤其是厚度小于等于50μm的超薄芯片的需求。
发明内容
本申请的目的在于提供一种晶圆的研磨方法，利用硬质保护层在研磨过程中增加晶圆的硬度，以防止研磨过程中晶圆发生翘曲。
为了解决上述问题，根据本申请的一方面，提供一种晶圆的研磨方法，其中，所述晶圆包括一功能面和与所述功能面相对的背面；所述研磨方法是在所述晶圆的所述功能面上贴覆一硬质保护层后，研磨所述晶圆的所述背面以去除所述晶圆的部分厚度，并经紫外光光照以分离所述硬质保护层后，以完成所述晶圆的研磨。
在一些实施例中，所述硬质保护层通过一粘结层贴覆于所述晶圆的所述功能面上，所述粘结层包括：接触并黏附所述晶圆的所述功能面的一第一膜层，以及，接触并黏附所述硬质保护层的一第二膜层；其中，所述第二膜层受到紫外光光照时产生气体，以与所述硬质保护层分离。
在一些实施例中，以波长254nm的紫外光光源进行紫外光光照，光照强度为 15000～25000mJ/cm2。在一些实施例中，所述光照强度可以是15000mJ/cm2，16000mJ/cm2，17000mJ/cm2，18000mJ/cm2，19000mJ/cm2，20000mJ/cm2，21000mJ/cm2，22000mJ/cm2，23000mJ/cm2，24000mJ/cm2，25000mJ/cm2。
在一些实施例中，紫外光光照的时间为5～15分钟。在一些实施例中，紫外光光照的时间可以是5分钟、6分钟、7分钟、8分钟、9分钟、10分钟、11分钟、12分钟、13分钟、 14分钟、15分钟。
在一些优选实施例中，所述研磨方法包括步骤：提供晶圆，并在所述晶圆的所述功能面上贴覆所述粘结层，使得所述粘结层的所述第一膜层接触并黏附所述晶圆的所述功能面；在所述粘结层的所述第二膜层上贴覆所述硬质保护层，使得所述粘结层的所述第二膜层接触并黏附所述硬质保护层；研磨所述晶圆的所述背面以去除所述晶圆的部分厚度；紫外光光照以使所述粘结层的所述第二膜层与所述硬质保护层分离；以及，去除所述硬质保护层后剥离所述粘结层，完成所述晶圆的研磨。
在一些实施例中，在研磨所述晶圆的所述背面以去除所述晶圆的部分厚度的步骤之前，所述研磨方法还包括：增加所述第一膜层对所述晶圆的所述功能面的黏附力的步骤。
在一些实施例中，所述第一膜层对所述晶圆的所述功能面的黏附力通过热能及光能而增加。
在一些实施例中，所述热能通过100～150℃烘烤20～60分钟获得。
在一些实施例中，所述光能通过以波长405nm的紫外光光源进行紫外光光照获得。
根据本申请的另一方面，提供一种晶圆的研磨方法，其中所述晶圆包括一功能面和与所述功能面相对的背面，所述研磨方法包括步骤：提供晶圆，并在所述晶圆的所述功能面上贴覆一粘结层；在所述粘结层上贴覆一硬质保护层；烘烤并第一次紫外光光照，以增加所述粘结层对所述晶圆的所述功能面的黏附力；研磨所述晶圆的所述背面以去除所述晶圆的部分厚度；第二次紫外光光照以使所述粘结层与所述硬质保护层分离；以及，去除所述硬质保护层后剥离所述粘结层，完成所述晶圆的研磨。
由此，利用本申请所述的晶圆的研磨方法，利用硬质保护层在研磨过程中增加晶圆的硬度，以防止研磨过程中晶圆发生翘曲。此外，在本申请所述的晶圆的研磨方法中，在研磨完成中能够轻松地去除硬质保护层，以避免硬质保护层去除过程中导致超薄晶圆破片的问题。因此，利用本申请所述的晶圆的研磨方法，可以实现厚度小于等于50μm的超薄晶圆的稳定化量产，以满足市场对于小薄封装的需求。
附图说明
图1是根据本申请一实施例的晶圆的研磨方法的流程图；
图2A至图2C是根据本申请一实施例的晶圆的研磨方法的步骤中晶圆的结构示意图；
图3A至图3C是根据本申请一实施例的晶圆的研磨方法的步骤中晶圆的截面图；
图4是根据本申请另一实施例的晶圆的研磨方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的晶圆的研磨方法做详细说明。
在本实施例中，提供一种晶圆的研磨方法。所述研磨方法包括步骤：提供晶圆，并在所述晶圆的所述功能面上贴覆所述粘结层，使得所述粘结层的所述第一膜层接触并黏附所述晶圆的所述功能面；在所述粘结层的所述第二膜层上贴覆所述硬质保护层，使得所述粘结层的所述第二膜层接触并黏附所述硬质保护层；研磨所述晶圆的所述背面以去除所述晶圆的部分厚度；紫外光光照以使所述粘结层的所述第二膜层与所述硬质保护层分离；以及，去除所述硬质保护层后剥离所述粘结层，完成所述晶圆的研磨。
以下，结合图1和图2A至图2C及图3A至图3C，具体描述本实施例中所述晶圆的研磨方法。
如图1所示，在本实施例的所述晶圆的研磨方法中，包含步骤S1：提供晶圆1，并在所述晶圆1的功能面11上贴覆一粘结层2。如图2A和图3A所示，所述晶圆1具有一功能面11和与所述功能面11相对的背面12，在步骤S1中，在所述晶圆1的所述功能面11上贴覆所述粘结层2。尤其是，如图2A和图3A所示，所述粘结层2包含一接触并黏附所述晶圆1的所述功能面11的一第一膜层21，以及一与所述第一膜层21层叠的第二膜层22。因此，在步骤S1中，如图3A所示，使得所述粘结层2的所述第一膜层21接触并黏附所述晶圆1的所述功能面11。
如图1所示，在本实施例的所述晶圆的研磨方法中，在步骤S1后包含步骤S2：将一硬质保护层3通过所述粘结层2贴覆于所述晶圆1的所述功能面11上。如图2B和图3B所示，在步骤S2中，在所述粘结层2的所述第二膜层22上贴覆所述硬质保护层3，使得所述粘结层2的所述第二膜层22接触并黏附所述硬质保护层3。
如图1所示，在本实施例的所述晶圆的研磨方法中，在步骤S2后包含步骤S3：研磨所述晶圆1的所述背面12以去除所述晶圆1的部分厚度。如图2C所示，在步骤S3中，利用本领域中任意已知的用于研磨晶圆的机械研磨装置4，以去除所述晶圆1的部分厚度，从而使得所述晶圆1的厚度达到一预设厚度。例如，通过所述粘结层2贴覆所述硬质保护层3 的晶圆1放置于一已知机械研磨装置4的固定装置41中，使得所述晶圆1的所述背面12 面朝所述机械研磨装置4的研磨头42，利用所述研磨头42对所述晶圆1的所述背面12进行研磨，从而去除所述晶圆1的部分厚度，以达到一预设的理想厚度。
如图1所示，在本实施例的所述晶圆的研磨方法中，在步骤S3后包含步骤S4：紫外光光照以使所述粘结层2的所述第二膜层22与所述硬质保护层3分离。如图3C所示，在步骤S4中，以波长254nm的紫外光光源进行紫外光光照，光照强度为15000～25000mJ/cm2，紫外光光照的时间为5～15分钟。在本实施例中所述光照强度是17000～22000mJ/cm2，紫外光光照的时间可以是7分钟～12分钟。在该紫外光光照过程中，所述第二膜层22受到紫外光光照而产生气体，即，在所述粘结层2的所述第二膜层22与所述硬质保护层3之间产生气体，实现所述第二膜层22与所述硬质保护层3分离。
所述第二膜层22是由本领域中具有黏性且在紫外光光照时能够产生气体(例如氮气) 的材料制成的，例如但不限于四唑化合物及其盐。
如图1所示，在本实施例的所述晶圆的研磨方法中，在步骤S4后包含步骤S5：去除所述硬质保护层3后剥离所述粘结层2，完成所述晶圆1的研磨。由于在步骤S4中所述第二膜层22与所述硬质保护层3分离，最后再将所述粘结层2剥离，即可完成所述晶圆1的研磨。
在本申请的另一实施例中，提供还提供一种晶圆的研磨方法。所述研磨方法包括步骤：提供晶圆，并在所述晶圆的所述功能面上贴覆所述粘结层，使得所述粘结层的所述第一膜层接触并黏附所述晶圆的所述功能面；在所述粘结层的所述第二膜层上贴覆所述硬质保护层，使得所述粘结层的所述第二膜层接触并黏附所述硬质保护层；增加所述第一膜层对所述晶圆的所述功能面的黏附力；研磨所述晶圆的所述背面以去除所述晶圆的部分厚度；紫外光光照以使所述粘结层的所述第二膜层与所述硬质保护层分离；以及，去除所述硬质保护层后剥离所述粘结层，完成所述晶圆的研磨。
如图4和图1所示，与前一实施例不同的，本实施例的所述研磨方法在研磨所述晶圆的所述背面以去除所述晶圆的部分厚度的步骤S3之前，包含了增加图3B中所示所述第一膜层21对图2B中所示所述晶圆1的所述功能面11的黏附力的步骤S31。其余步骤与前一实施例相同，在此不再赘述。
在本实施例中，在所述步骤S31中，可以通过热能及光能而增加所述第一膜层21的黏附力。例如，所述热能通过100～150℃烘烤20～60分钟获得；所述光能通过以波长405nm的紫外光光源进行紫外光光照获得。
具体地，在本实施例中，在所述步骤S31中，在步骤S2中将一硬质保护层3通过所述粘结层2贴覆于所述晶圆1的所述功能面11上后，如图2B和图3B所示，所述粘结层2 的所述第二膜层22上贴覆所述硬质保护层3，而所述粘结层2的所述第一膜层21黏附所述晶圆1的所述功能面11。此时，将通过所述粘结层2而贴覆有所述硬质保护层3的所示晶圆在100～150℃烘烤20～60分钟，再以波长405nm的紫外光光源进行紫外光光照，使得所述第一膜层21的粘附力增加，从而使得所述硬质保护层3更好地贴附于所述晶圆1上，以防止后续的研磨所述晶圆1的所述背面12的步骤S3中，所述硬质保护层3与所述晶圆1 之间发生相对位移，从而导致晶圆1破片。所述第一膜层21是由本领域中具有黏性且在加热和紫外光光照时能够增加黏性的材料制成的，例如但不限于丙烯酸系聚合物。
在本申请所述的晶圆的研磨方法，利用硬质保护层在研磨过程中增加晶圆的硬度，以防止研磨过程中晶圆发生翘曲。此外，在本申请所述的晶圆的研磨方法中，在研磨完成中能够轻松地去除硬质保护层，以避免硬质保护层去除过程中导致超薄晶圆破片的问题。因此，利用本申请所述的晶圆的研磨方法，可以实现厚度小于等于50μm的超薄晶圆的稳定化量产，以满足市场对于小薄封装的需求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种晶圆的研磨方法，所述晶圆包括一功能面和与所述功能面相对的背面，其特征在于，所述研磨方法是在所述晶圆的所述功能面上贴覆一硬质保护层后，研磨所述晶圆的所述背面以去除所述晶圆的部分厚度，并经紫外光光照以分离所述硬质保护层后，以完成所述晶圆的研磨。
2.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，所述硬质保护层通过一粘结层贴覆于所述晶圆的所述功能面上，所述粘结层包括：接触并黏附所述晶圆的所述功能面的一第一膜层，以及，接触并黏附所述硬质保护层的一第二膜层；其中，所述第二膜层受到紫外光光照时产生气体，以与所述硬质保护层分离。
3.如权利要求2所述的研磨方法，其特征在于，以波长254nm的紫外光光源进行紫外光光照，光照强度为15000～25000mJ/cm2。
4.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，紫外光光照的时间为5～15分钟。
5.如权利要求2至4中任一项所述的研磨方法，其特征在于，所述研磨方法包括步骤：
提供晶圆，并在所述晶圆的所述功能面上贴覆所述粘结层，使得所述粘结层的所述第一膜层接触并黏附所述晶圆的所述功能面；
在所述粘结层的所述第二膜层上贴覆所述硬质保护层，使得所述粘结层的所述第二膜层接触并黏附所述硬质保护层；
研磨所述晶圆的所述背面以去除所述晶圆的部分厚度；
紫外光光照以使所述粘结层的所述第二膜层与所述硬质保护层分离；以及，
去除所述硬质保护层后剥离所述粘结层，完成所述晶圆的研磨。
6.如权利要求5所述的研磨方法，其特征在于，在研磨所述晶圆的所述背面以去除所述晶圆的部分厚度的步骤之前，所述研磨方法还包括：增加所述第一膜层对所述晶圆的所述功能面的黏附力的步骤。
7.如权利要求6所述的研磨方法，其特征在于，所述第一膜层对所述晶圆的所述功能面的黏附力通过热能及光能而增加。
8.如权利要求7所述的研磨方法，其特征在于，所述热能通过100～150℃烘烤20～60分钟获得。
9.如权利要求7所述的研磨方法，其特征在于，所述光能通过以波长405nm的紫外光光源进行紫外光光照获得。
10.一种晶圆的研磨方法，所述晶圆包括一功能面和与所述功能面相对的背面，其特征在于，所述研磨方法包括步骤：
提供晶圆，并在所述晶圆的所述功能面上贴覆一粘结层；
在所述粘结层上贴覆一硬质保护层；
烘烤并第一次紫外光光照，以增加所述粘结层对所述晶圆的所述功能面的黏附力；
研磨所述晶圆的所述背面以去除所述晶圆的部分厚度；
第二次紫外光光照以使所述粘结层与所述硬质保护层分离；以及，
去除所述硬质保护层后剥离所述粘结层，完成所述晶圆的研磨。
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