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

一种利用玻璃载板进行超薄晶圆制程基板散热的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113035756A
CN113035756A CN202110311277.6A CN202110311277A CN113035756A CN 113035756 A CN113035756 A CN 113035756A CN 202110311277 A CN202110311277 A CN 202110311277A CN 113035756 A CN113035756 A CN 113035756A
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass carrier
carrier plate
base
semiconductor substrate
substrate
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.)
Pending
Application number
CN202110311277.6A
Other languages
English (en)
Inventor
严立巍
符德荣
李景贤
文锺
陈政勋
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.)
Shaoxing Tongxincheng Integrated Circuit Co ltd
Original Assignee
Shaoxing Tongxincheng Integrated Circuit Co ltd
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 Shaoxing Tongxincheng Integrated Circuit Co ltd filed Critical Shaoxing Tongxincheng Integrated Circuit Co ltd
Priority to CN202110311277.6A priority Critical patent/CN113035756A/zh
Publication of CN113035756A publication Critical patent/CN113035756A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/6835—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used as a support during build up manufacturing of active devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

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

一种利用玻璃载板进行超薄晶圆制程基板散热的方法
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。
CN202110311277.6A 2021-03-24 2021-03-24 一种利用玻璃载板进行超薄晶圆制程基板散热的方法 Pending CN113035756A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110311277.6A CN113035756A (zh) 2021-03-24 2021-03-24 一种利用玻璃载板进行超薄晶圆制程基板散热的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110311277.6A CN113035756A (zh) 2021-03-24 2021-03-24 一种利用玻璃载板进行超薄晶圆制程基板散热的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113035756A true CN113035756A (zh) 2021-06-25

Family

ID=76473110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110311277.6A Pending CN113035756A (zh) 2021-03-24 2021-03-24 一种利用玻璃载板进行超薄晶圆制程基板散热的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113035756A (zh)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5846073A (en) * 1997-03-07 1998-12-08 Semitool, Inc. Semiconductor furnace processing vessel base
TW383904U (en) * 1998-11-10 2000-03-01 Jang Wen Bin Structure improvement for the top cover of static-charge suction cup for semiconductor wafer processing & etching used
TW407292B (en) * 1999-01-04 2000-10-01 Taiwan Semiconductor Mfg Semiconductor wafer temperature controlling device
JP2003158131A (ja) * 2001-09-04 2003-05-30 Sanken Electric Co Ltd 半導体素子の製造方法
US20050083634A1 (en) * 2001-11-16 2005-04-21 Kalus Breitschwerdt Retaining device, especially for fixing a semiconductor wafer in a plasma etching device, and method for supply heat to or discharging heat from a substrate
TWI249232B (en) * 2004-10-20 2006-02-11 Siliconware Precision Industries Co Ltd Heat dissipating package structure and method for fabricating the same
US20080014439A1 (en) * 2006-03-25 2008-01-17 Igor Bol Process for manufacture of thin wafer
US20100193932A1 (en) * 2009-02-05 2010-08-05 Joon Seok Kang Wafer level package for heat dissipation and method of manufacturing the same
CN204088287U (zh) * 2014-05-30 2015-01-07 聚昌科技股份有限公司 一种具均匀冷却效果的承载板
TW201717309A (zh) * 2015-11-03 2017-05-16 Nat Chung-Shan Inst Of Science And Tech 一種用於高電漿密度、高溫半導體製程的氮化鋁靜電吸盤
CN110010572A (zh) * 2018-12-29 2019-07-12 浙江集迈科微电子有限公司 一种用于系统级大功率模组的大流量液冷散热器及其制作方法
CN110379780A (zh) * 2019-07-31 2019-10-25 中国电子科技集团公司第五十八研究所 一种硅基扇出型晶圆级封装方法及结构
CN111799169A (zh) * 2020-07-17 2020-10-20 绍兴同芯成集成电路有限公司 一种飞秒激光结合hf湿蚀刻加工tgv的工艺
CN112234017A (zh) * 2020-10-19 2021-01-15 绍兴同芯成集成电路有限公司 一种玻璃载板与晶圆双面加工工艺

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5846073A (en) * 1997-03-07 1998-12-08 Semitool, Inc. Semiconductor furnace processing vessel base
TW383904U (en) * 1998-11-10 2000-03-01 Jang Wen Bin Structure improvement for the top cover of static-charge suction cup for semiconductor wafer processing & etching used
TW407292B (en) * 1999-01-04 2000-10-01 Taiwan Semiconductor Mfg Semiconductor wafer temperature controlling device
JP2003158131A (ja) * 2001-09-04 2003-05-30 Sanken Electric Co Ltd 半導体素子の製造方法
US20050083634A1 (en) * 2001-11-16 2005-04-21 Kalus Breitschwerdt Retaining device, especially for fixing a semiconductor wafer in a plasma etching device, and method for supply heat to or discharging heat from a substrate
TWI249232B (en) * 2004-10-20 2006-02-11 Siliconware Precision Industries Co Ltd Heat dissipating package structure and method for fabricating the same
US20080014439A1 (en) * 2006-03-25 2008-01-17 Igor Bol Process for manufacture of thin wafer
US20100193932A1 (en) * 2009-02-05 2010-08-05 Joon Seok Kang Wafer level package for heat dissipation and method of manufacturing the same
CN204088287U (zh) * 2014-05-30 2015-01-07 聚昌科技股份有限公司 一种具均匀冷却效果的承载板
TW201717309A (zh) * 2015-11-03 2017-05-16 Nat Chung-Shan Inst Of Science And Tech 一種用於高電漿密度、高溫半導體製程的氮化鋁靜電吸盤
CN110010572A (zh) * 2018-12-29 2019-07-12 浙江集迈科微电子有限公司 一种用于系统级大功率模组的大流量液冷散热器及其制作方法
CN110379780A (zh) * 2019-07-31 2019-10-25 中国电子科技集团公司第五十八研究所 一种硅基扇出型晶圆级封装方法及结构
CN111799169A (zh) * 2020-07-17 2020-10-20 绍兴同芯成集成电路有限公司 一种飞秒激光结合hf湿蚀刻加工tgv的工艺
CN112234017A (zh) * 2020-10-19 2021-01-15 绍兴同芯成集成电路有限公司 一种玻璃载板与晶圆双面加工工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100433781B1 (ko) 반도체장치의 제조방법
US6972215B2 (en) Thin-film semiconductor device and method of manufacturing the same
CN105609410B (zh) 用于处理半导体衬底的方法和用于处理半导体晶片的方法
JP2002231909A (ja) 薄膜半導体装置の製造方法
WO2006031641A3 (en) Method of manufacturing carrier wafer and resulting carrier wafer structures
US20050255672A1 (en) Method and resulting structure for manufacturing semiconductor substrates
US10134636B2 (en) Methods for producing semiconductor devices
US9378985B2 (en) Method of thinning a wafer to provide a raised peripheral edge
CN113035756A (zh) 一种利用玻璃载板进行超薄晶圆制程基板散热的方法
SE516338C2 (sv) RF-effekttransistor med kollektor upp
US7176107B2 (en) Hybrid substrate and method for fabricating the same
US6743697B2 (en) Thin silicon circuits and method for making the same
CN113053798A (zh) 一种利用强化玻璃的超薄晶减薄切割工艺
US4977107A (en) Method for manufacturing semiconductor rectifier
CN115083924B (zh) 芯片封装模块制造方法、装置、设备及可读存储介质
EP4345873A1 (en) Wafer composite, semiconductor device and methods of manufacturing a semiconductor circuit
US20210249442A1 (en) Multi-layered substrates of semiconductor devices
US20210167036A1 (en) Semiconductor device including an electrical contact with a metal layer arranged thereon
CN113013062A (zh) 一种化合物半导体基板与硅基载板永久键合方法
CN117577518A (zh) 金刚石基氧化镓半导体结构及其制备方法
CN115172146A (zh) 化合物半导体晶圆的制作方法
JP2003007931A (ja) 半導体装置およびその製造方法
CN113013064A (zh) 一种基于硅基载板的化合物半导体晶圆制造工艺
CA1212181A (en) Semiconductor structures and manufacturing methods
JPH06224290A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination