CN113035756A - 一种利用玻璃载板进行超薄晶圆制程基板散热的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种利用玻璃载板进行超薄晶圆制程基板散热的方法,包括以下步骤:S1、采用飞秒激光扫描过玻璃载板的气体回路区域,解构改质该区域的玻璃键结;S2、然后将玻璃载板另一侧键合半导体基板,进行半导体基板的晶圆正面或背面制程;S3、在晶圆高温制程前再通过HF蚀刻除去激光处理后的气体回路区域,形成环形的气孔回路;S4、将玻璃载板固定在基座上,通过基座向玻璃载板的气孔中通入惰性气体,惰性气体与半导体基板的热交换完成基板散热。本发明通过向玻璃载板的气体回路中通入惰性气体与玻璃载板表面的半导体基板换热,完成对超薄晶圆制程中基板的散热,该方法稳定可靠,可以快速对超薄晶圆制程中基板散热。
Description
技术领域
本发明涉及半导体封装领域,具体的是一种利用玻璃载板进行超薄晶圆制程基板散热的方法。
背景技术
晶圆指制造半导体晶体管或集成电路的衬底(也叫基片)。由于是晶体材料,其形状为圆形,所以称为晶圆。衬底材料有硅、锗、GaAs、InP、GaN等。由于硅最为常用,如果没有特别指明晶体材料,通常指硅晶圆。随着半导体行业的发展,为了满足电子器件微型化,多功能化和智能化的要求,对超薄晶圆的需求日益增长。
现行超薄晶圆技术若采用bonded glass carrier(键合玻璃载板)可克服背面减薄、黄光、离子填入装程的困难,但是在高温制程中由于键合了玻璃载板会导致半导体基板散热效果不好,局部温度过热会导致晶圆各个区域性能不均,最终切割成品后得到晶粒性能不稳定。因此,亟需一种有效的方法以克服超薄晶圆制程中基板的散热问题。
发明内容
为解决上述背景技术中提到的不足,本发明的目的在于提供一种利用玻璃载板进行超薄晶圆制程基板散热的方法,利用飞秒激光结合HF湿蚀刻在玻璃载板一面开设气体回路,然后利用该玻璃载板与半导体基板键合进行晶圆加工,通过向玻璃载板的气体回路中通入惰性气体与玻璃载板表面的半导体基板换热,完成对超薄晶圆制程中基板的散热。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种利用玻璃载板进行超薄晶圆制程基板散热的方法,包括以下步骤:
S1、采用飞秒激光扫描过玻璃载板的气体回路区域,解构改质该区域的玻璃键结;
S2、然后将玻璃载板另一侧键合半导体基板,进行半导体基板的晶圆正面或背面制程;
S3、在晶圆高温制程前再通过HF蚀刻除去激光处理后的气体回路区域,形成环形的气孔回路;
S4、将玻璃载板固定在基座上,通过基座向玻璃载板的气孔中通入惰性气体,惰性气体与半导体基板的热交换完成基板散热。
进一步优选地,玻璃载板的气孔回路呈同心圆或螺旋状,气孔回路的开孔深度为玻璃载板厚度的4/5-2/3,不同圈的气孔回路之间贯穿设有直线行的排气通道,排气通道呈环形阵列设置,排气管道的开设方式与气孔回路相通。
进一步优选地,玻璃载板通过压环与基座固定,玻璃载板直径大于半导体基板,压环直径介于玻璃载板和半导体基板之间。
进一步优选地,基座为静电基座,玻璃载板通过静电吸附与基座固定,玻璃载板表面设有能够积累电荷的电荷蓄积层。
进一步优选地,电荷蓄积层通过CVD沉积在蚀刻完气孔回路的玻璃载板表面。
本发明的有益效果:
本发明利用飞秒激光结合HF湿蚀刻在玻璃载板一面开设气体回路,然后利用该玻璃载板与半导体基板键合进行晶圆加工,通过向玻璃载板的气体回路中通入惰性气体与玻璃载板表面的半导体基板换热,完成对超薄晶圆制程中基板的散热,该方法稳定可靠,可以快速对超薄晶圆制程中基板散热。其中玻璃载板通入惰性气体是可以通过压环或静电吸附将玻璃载板与基座固定,防止喷吹的气体将玻璃载板掀起,提高了玻璃载板的稳定性,从而保证了晶圆加工的成品合格率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明实施例1玻璃载板的结构示意图;
图2是本发明实施例1玻璃载板与基座固定结构示意图;
图3是本发明实施例2玻璃载板的结构示意图;
图4是本发明实施例2玻璃载板与基座固定结构示意图。
图中:
1-玻璃载板,2-气孔回路,3-排气通道,4-普通基座,5-半导体基板,6-压环,7-静电基座,8-电荷蓄积层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位,以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
一种利用玻璃载板进行超薄晶圆制程基板散热的方法,包括以下步骤:
S1、采用飞秒激光扫描过玻璃载板的气体回路区域,解构改质该区域的玻璃键结;
S2、然后将玻璃载板另一侧键合半导体基板,进行半导体基板的晶圆正面或背面制程;
S3、在晶圆高温制程前再通过HF蚀刻除去激光处理后的气体回路区域,形成环形的气孔回路;
S4、将玻璃载板固定在基座上,通过基座向玻璃载板的气孔中通入惰性气体,惰性气体与半导体基板的热交换完成基板散热。
如图1所示,玻璃载板的气孔回路呈同心圆,气孔回路的开孔深度为玻璃载板厚度的4/5-2/3,不同圈的气孔回路之间贯穿设有直线行的排气通道,排气通道呈环形阵列设置,排气管道的开设方式与气孔回路相通。
如图2所示,基座为普通基座,玻璃载板通过压环与基座固定,玻璃载板直径大于半导体基板,压环直径介于玻璃载板和半导体基板之间。
实施例2
一种利用玻璃载板进行超薄晶圆制程基板散热的方法,包括以下步骤:
S1、采用飞秒激光扫描过玻璃载板的气体回路区域,解构改质该区域的玻璃键结;
S2、然后将玻璃载板另一侧键合半导体基板,进行半导体基板的晶圆正面或背面制程;
S3、在晶圆高温制程前再通过HF蚀刻除去激光处理后的气体回路区域,形成环形的气孔回路;
S4、将玻璃载板固定在基座上,通过基座向玻璃载板的气孔中通入惰性气体,惰性气体与半导体基板的热交换完成基板散热。
如图3所示,玻璃载板的气孔回路呈螺旋状,气孔回路的开孔深度为玻璃载板厚度的4/5-2/3,不同圈的气孔回路之间贯穿设有直线行的排气通道,排气通道呈环形阵列设置,排气管道的开设方式与气孔回路相通。
如图4所示,基座为静电基座,玻璃载板通过静电吸附与基座固定,玻璃载板表面设有能够积累电荷的电荷蓄积层,电荷蓄积层通过CVD沉积在蚀刻完气孔回路的玻璃载板表面。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (5)
1.一种利用玻璃载板进行超薄晶圆制程基板散热的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、采用飞秒激光扫描过玻璃载板的气体回路区域,解构改质该区域的玻璃键结;
S2、然后将玻璃载板另一侧键合半导体基板,进行半导体基板的晶圆正面或背面制程;
S3、在晶圆高温制程前再通过HF蚀刻除去激光处理后的气体回路区域,形成环形的气孔回路;
S4、将玻璃载板固定在基座上,通过基座向玻璃载板的气孔中通入惰性气体,惰性气体与半导体基板的热交换完成基板散热。
2.根据权利要求1所述的利用玻璃载板进行超薄晶圆制程基板散热的方法,其特征在于,所述玻璃载板的气孔回路呈同心圆或螺旋状,所述气孔回路的开孔深度为玻璃载板厚度的4/5-2/3,不同圈的气孔回路之间贯穿设有直线行的排气通道,所述排气通道呈环形阵列设置,所述排气管道的开设方式与气孔回路相通。
3.根据权利要求1所述的利用玻璃载板进行超薄晶圆制程基板散热的方法,其特征在于,所述玻璃载板通过压环与基座固定,所述玻璃载板直径大于半导体基板,压环直径介于玻璃载板和半导体基板之间。
4.根据权利要求1所述的利用玻璃载板进行超薄晶圆制程基板散热的方法,其特征在于,所述基座为静电基座,所述玻璃载板通过静电吸附与基座固定,所述玻璃载板表面设有能够积累电荷的电荷蓄积层。
5.根据权利要求4所述的利用玻璃载板进行超薄晶圆制程基板散热的方法,其特征在于,所述电荷蓄积层通过CVD沉积在蚀刻完气孔回路的玻璃载板表面。
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