CN1855381A - 半导体晶片及其加工方法 - Google Patents

Abstract

一种半导体晶片，作为整体是圆形状，在表面存在位于外周边缘部的环状剩余区域、以及被该剩余区域围绕的圆形器件区域，在圆形器件区域设有多个半导体器件，其特征在于，在背面对应于该器件区域形成圆形凹部，该器件区域比较薄，该剩余区域比较厚。

Description

半导体晶片及其加工方法

技术领域

本发明涉及半导体晶片及这种半导体晶片的加工方法，该半导体晶片作为整体是圆形，在表面存在位于外周边缘部的剩余区域、和被该剩余区域围绕的圆形器件区域，并在器件区域内设有多个半导体器件。

背景技术

如本领域人员所公知，在半导体器件的制造中，在作为整体是圆形的半导体晶片的表面布置多个半导体器件，然后对半导体器件的背面进行研磨，使半导体晶片的厚度减小到要求值，接着根据需要对半导体器件分别实施如探针测试那样的所需的测试，然后，对半导体晶片进行划片，将半导体器件分离为单个器件。

最近，为了半导体器件的小型化和轻量化，希望研磨半导体晶片的背面来显著减小半导体晶片的厚度、例如做成50μm以下的情况较多。但是，若显著减小半导体晶片的厚度，则半导体晶片的刚性显著减小，因此，半导体晶片的操作较困难，并且，还产生半导体晶片损坏的可能性。

发明内容

因此，本发明的第一目的在于，提供一种新的且改良过的半导体晶片，它一方面能够满足半导体器件的小型化和轻量化的要求，另一方面能够避免半导体晶片的操作变得困难，并且能够尽可能减小使半导体晶片损坏的可能性。

本发明的第二目的在于，提供一种用于形成新的且经过改良过的半导体晶片的、新的且改良过的半导体晶片的加工方法。

本发明经过努力研究的结果，发现如下事实：在半导体晶片的表面存在位于外周边缘部的剩余区域、和被该剩余区域围绕的圆形器件区域，在器件区域设有多个半导体器件，着眼于此，对半导体晶片的背面的整体进行研磨，使半导体晶片的整个厚度减小，代之，在半导体晶片的背面对应于圆形器件区域形成圆形凹部，半导体晶片的器件区域的厚度减小到要求值，但通过使半导体晶片的剩余区域的厚度较大，可以实现上述第一和第二目的。

也就是说，若采用本发明，提供一种半导体晶片，作为实现上述第一目的的半导体晶片，作为整体是圆形，在表面存在位于外周边缘部的剩余区域、以及被该剩余区域围绕的圆形器件区域，在该器件区域设有多个半导体器件，其特征在于，

在背面对应于该圆形器件区域形成有圆形凹部，该器件区域比较薄，该剩余区域比较厚。

最好是该剩余区域的宽度为2.0至3.0mm。最好是该剩余区域的厚度大于等于250μm，尤其是300至700μm；该器件区域的厚度小于等于100μm，尤其是30至50μm。

再者，采用本发明，提供一种作为实现上述第二目的的半导体晶片的加工方法，该半导体晶片作为整体是圆形，在表面存在位于外周边缘部的环状剩余区域、及被该剩余区域围绕的圆形器件区域，在该器件区域内设有多个半导体器件，该加工方法的特征在于，在该半导体晶片的背面对应于该器件区域形成圆形凹部，使该器件区域的厚度较薄。

最好是，通过对该半导体晶片的背面进行研磨来形成该圆形凹部。尤其是，利用具有作为整体排列成圆环形状的多个弧状研磨部件或圆环形研磨部件、并且该研磨部件的外径比该圆形凹部的半径稍大的研磨工具，对该半导体晶片的背面进行研磨，从而形成该圆形凹部，当利用该研磨工具来对该半导体晶片的背面进行研磨时，在该研磨部件的外周边缘与该器件区域的外周边缘内切、而且该研磨工具的下表面跨越该半导体晶片上的中心的状态，相对于该半导体晶片对该研磨工具进行定位，使该半导体晶片以该中心轴线为中心旋转、而且使研磨工具以该研磨部件的中心轴线为中心旋转，并且，在中心轴线方向上向该半导体晶片移动该研磨工具较好。在形成了该圆形凹部之后，沿着该器件区域的外周边缘切断该半导体晶片来脱落该剩余区域，接着，对该器件区域进行划片，能够将该半导体器件分离为各器件。或者，也可以将与该圆形凹部相对应的圆形辅助部件收容在该圆形凹部中，然后，与该器件区域一起对该剩余区域进行划片，将该半导体器件分离为单个器件。

附图说明

图1是表示按照本发明施以加工之前的半导体晶片的斜面图；

图2是表示对图1的晶片的背面进行研磨而形成圆形凹部的方式的概要截面图；

图3是表示用图2所示的方式对晶片2的背面进行研磨时的晶片与研磨工具的研磨部件的关系的概要俯视图；

图4是表示在背面形成有圆形凹部的、本发明的晶片的最佳实施方式的斜面图；

图5是用于说明将图4的晶片进行划片的一种方式的斜面图；

图6是用于说明将图4的晶片进行划片的另一方式中所使用的辅助部件的使用方法的斜面图；

图7是用于说明将图4的晶片进行划片的上述另一方式的斜面图。

具体实施方式

图1表示通过实施如下的加工方法，做成按照本发明构成的半导体晶片的、加工前其本身为众所周知的半导体晶片2的典型例。图示的晶片2作为整体是圆形，在其周边缘部形成有定位凹口4。晶片2的厚度作为整体是均匀的，最好是250μm以上，尤其是300至700μm。在晶片2的表面6存在位于外周边缘部的环状剩余区域6a、以及被该剩余区域6a围绕的圆形器件区域6b。上述凹口4形成在环状剩余区域6a中。圆形器件区域6b由排列成方格状的切割道8划分为多个矩形区域10，在各矩形区域10中设有半导体器件。

在本发明中，在上述晶片2的背面对应于圆形器件区域形成圆形凹部12(图4)。若参照表示用于形成圆形凹部12的良好方法的图2来说明，在晶片2的表面粘贴着适当的合成树脂薄膜即可的保护带14。这种晶片2在正反面翻转的状态下，即、使背面16朝向上方露出的状态下放置在吸盘台18的实质上水平的上表面上。吸盘台18安装成以垂直延伸的中心轴线20为中心旋转自如，通过旋转驱动源(无图示)旋转。吸盘台18由多孔性材料形成，或者在吸盘台18的表面形成有吸附孔或沟槽(无图示)，通过将吸盘台18连接到适当的吸附源(无图示)，晶片2被真空吸附在吸盘台18上。

使研磨工具22作用于吸盘台18上吸附的晶片2的背面16，在晶片2的背面16上形成圆形凹部12。研磨工具22安装成以垂直延伸的中心轴线为中心旋转自如，通过旋转驱动源(无图示)高速旋转。图示的研磨工具22包括下端部是圆筒形状的支承部件26、以及固定在该支承部件的下端面的多个研磨部件28。能够通过用适当的粘合材料来粘合金刚石粒子而形成的各研磨部件28是圆弧形状，在圆周方向上互相留有间隔排列，作为整体形成圆环形状。也可以取代圆弧形状的多个研磨部件28，将单一的圆环形研磨部件(无图示)固定在支承部件26的下表面。

在本发明的最佳加工方法中，使用研磨部件28的外径D2比应形成的圆形凹部12的半径D1稍大的研磨工具22。并且，如图2和图3所示，研磨部件28的外周边缘与器件区域6b的外周边缘(因此，应形成的圆形凹部12的内周边缘)内切，而且，在研磨部件28跨越晶片2的中心轴线20的状态下，相对于晶片2研磨工具22被定位。在这样的状态下，吸盘台18以中心轴线20为中心旋转，并且，研磨工具22以中心轴线24为中心旋转，并且，研磨工具22向晶片2逐渐移动、即下降，这样与器件区域6b相对应而研磨晶片2的背面16，形成圆形凹部12。形成了圆形凹部12之后的、器件区域6b中的晶片2的厚度最好是100μm以下，尤其是30至50μm。图4表示将在背面16形成了圆形凹部12的晶片2进行正反面翻转后的状态。在图4所示的晶片2中，器件区域6b很薄，但围绕器件区域6b的环状剩余区域6a比较厚，作为晶片2整体具有足够的刚性。

若需要，也可以通过等离子刻蚀、溅射刻蚀、或者化学/机械抛光(chemical-mechanical-polishing)，在晶片2的背面16形成圆形凹部12，来取代通过研磨在晶片2的背面16形成圆形凹部12。

在形成了圆形凹部12的晶片2上，还可以根据需要实施适当的加工。例如，其本身可以利用众所周知的溅射法在晶片2的背面16上形成例如由金、银或钛那样的金属构成的薄膜。并且，将晶片2的表面6上粘贴的保护带14从晶片2剥离，使表面6露出，可以对各矩形区域10中设置的半导体器件实施其本身为众所周知的探针测试。在对晶片2实施所需的加工时，由于厚度较大的环状剩余区域6a的存在而使晶片2的刚性较大，所以，能够非常容易地执行晶片2的传送等操作，并且，能够充分避免晶片2损坏的可能性。

在对晶片2实施所需的加工之后，对晶片2进行划片，也就是说，沿着在表面6的器件区域6b上格子状地排列的切割道8切断晶片2，将矩形区域10分离成各个器件。

在晶片2的划片方式中，最初沿着器件区域6b的外周边缘来切断晶片2，除去环状剩余区域6a。晶片2的这种切断，例如可以通过沿着器件区域6b的外周边缘对晶片2照射脉冲激光束来顺利执行。然后，如图5所示，隔着安装带30将晶片2安装在框架32上。若更详细地描述，则可以由铝那样的金属板或者适当的合成树脂形成的框架32在其中央部具有安装开口34。除去了环状剩余区域6a的晶片2定位于安装开口34内，并且，跨越框架32的背面和晶片2的背面16粘贴安装带30，这样在框架32上安装晶片2。已安装在框架32上的晶片2，利用称为划片机的公知的切削机来进行划片，也就是说，能够沿着器件区域6b中的切割道8进行切削。作为最佳划片机，例如可以是具有内含金刚石粒子的极薄圆环状刀片的装置作为切断装置，或者具有脉冲激光光束照射机构的装置作为切断装置。

晶片2的另一划片方式，如图6所示，在框架32上安装晶片2之前，隔着安装带30在框架32的安装开口34的中央部安装辅助部件36。换言之，在框架32的安装开口34内对辅助部件36进行定位，跨越框架32的背面和辅助部件36的背面而粘贴安装带30。能够由适当的合成树脂或金属形成的辅助部件36是如下的圆板，其具有与形成在晶片2的背面16上的圆形凹部12相对应的形状、即具有与圆形凹部12相对应的圆形的平面形状和与圆形凹部12的深度相对应的厚度。接着，如图7所示，以在背面16上所形成的圆形凹部12内收容辅助部件36的方式对晶片2进行定位，将晶片2的环状剩余区域6a的背面粘贴在安装带30上，这样在框架32的安装开口34中安装晶片2。安装在框架32上的晶片2和辅助部件36互相补充，构成作为整体具有均匀厚度的圆板。然后，利用公知的切削机对晶片2进行划片，即沿着器件区域6b中的切割道8切断。

以上参照附图，详细说明了本发明的最佳实施方式，但是，应当理解，本发明并不仅限于该实施方式，不脱离本发明的范围而能够进行各种变形和修改。

Claims (9)

1、一种半导体晶片，作为整体是圆形，在表面存在位于外周边缘部的环状剩余区域、和被该剩余区域围绕的圆形器件区域，在该器件区域设有多个半导体器件，其特征在于，

在背面对应于该器件区域形成有圆形凹部，该器件区域比较薄，该剩余区域比较厚。

2、如权利要求1所述的半导体晶片，其特征在于，该剩余区域的宽度是2.0至3.0mm。

3、如权利要求1所述的半导体晶片，其特征在于，该剩余区域的厚度大于等于250μm，该器件区域的厚度小于等于100μm。

4、如权利要求3所述的半导体晶片，其特征在于，该剩余区域的厚度为300至700μm，该器件区域的厚度为30至50μm。

5、一种半导体晶片的加工方法，该半导体晶片作为整体是圆形，在表面存在位于外周边缘部的环状剩余区域、和被该剩余区域围绕的圆形器件区域，在该器件区域设有多个半导体器件；该加工方法的特征在于，

在该半导体晶片的背面对应于该器件区域形成圆形凹部，减薄该器件区域的厚度。

6、如权利要求5所述的加工方法，其特征在于，通过对该半导体晶片的背面进行研磨来形成该圆形凹部。

7、如权利要求6所述的加工方法，其特征在于，利用具有作为整体排列成圆环形状的多个弧状研磨部件或圆环形研磨部件、且该研磨部件的外径比该圆形凹部的半径稍大的研磨工具，对该半导体晶片的背面进行研磨，从而形成该圆形凹部，当利用该研磨工具来对该半导体晶片的背面进行研磨时，该研磨部件的外周边缘与该器件区域的外周边缘内切，而且，在该研磨部件的下表面跨越该半导体晶片的中心的状态下，相对于该半导体晶片对该研磨工具进行定位，使该半导体晶片以其中心轴线为中心旋转，而且使该研磨工具以该研磨部件的中心轴线为中心旋转，并且，在中心轴线方向上向该半导体晶片移动该研磨工具。

8、如权利要求5所述的加工方法，其特征在于，在形成了该圆形凹部之后，沿着该器件区域的外周边缘切断该半导体晶片来脱落该剩余区域，接着，对该器件区域进行划片，将该半导体晶片分离为单个器件。

9、如权利要求5所述的加工方法，其特征在于，将与该圆形凹部相对应的圆形辅助部件收容在该圆形凹部，然后，与该器件区域一起对该剩余区域进行划片，将该半导体晶片分离为单个器件。

Images