CN207517655U - 一种硅片 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施方式涉及硅片技术领域，特别是涉及一种硅片，包括：硅片本体；支撑骨架，该支撑骨架设置于硅片本体的背面。通过上述方式，本实用新型实施方式能够在该硅片本体的背面设有加强骨架，加强骨架用以支撑该硅片，以确保硅片厚度在很薄的情况下，依旧保持较大的强度，不易发生翘曲变形。

Description

一种硅片

技术领域

本实用新型实施方式涉及硅片技术领域，特别是涉及一种硅片。

背景技术

目前，功率器件内部芯片的发展十分迅速，在集成度、速度、可靠性不断提高的同时，内部芯片正向轻薄短小的方向发展。其中，功率器件内部芯片的基础材料主要为硅片，为了增大芯片产量，降低单元制造的成本，因此要求芯片的基础材料硅片直径更大，厚度更薄更好。硅片制造工艺中十分重要的一步是硅片背面减薄，该步骤的目的是去除硅片背面的多余材料，以实现直径更大，厚度更薄的硅片，基于减薄后硅片的芯片的机械性能与电气性能将得到显著提高。

但是发明人在实现本实用新型的过程中，发现现有技术存在以下技术问题：在现有技术中，当硅片厚度减薄到一定厚度时，就会出现硅片翘曲以及硅片强度降低的现象，导致在减薄的过程中，硅片更加容易变形、破碎，从而大大增加硅片的碎片率。因此，能提供一种厚度薄、强度大和不易翘曲的硅片是尤为重要的。

实用新型内容

本实用新型实施方式主要解决的技术问题是提供一种硅片，该硅片的背面设有加强骨架，以确保硅片厚度在很薄的情况下，依旧保持较大的强度，不易发生翘曲变形。

为解决上述技术问题，本实用新型实施方式采用的一个技术方案是：提供一种硅片，包括：

硅片本体；

支撑骨架，所述支撑骨架设置于所述硅片本体的背面。

可选的，所述支撑骨架的数量至少为一个，所述支撑骨架呈长条形。

可选的，且所述支撑骨架的横截面为梯形、矩形、三角形或者半圆。

可选的，所述支撑骨架的数量为2，且所述支撑骨架交叉并相互垂直。

可选的，所述硅片本体呈圆形，所述支撑骨架的交点与所述硅片本体的圆心重叠，所述支撑骨架的两端均位于所述硅片本体的边缘上。

可选的，所述支撑骨架的数量为3，且3个所述支撑骨架依次连接组成一三角形，所述三角形的各个顶点位于所述硅片本体的边缘上。

可选的，所述支撑骨架的数量为4，且4个所述支撑骨架依次连接组成矩形，所述矩形的各个顶点位于所述硅片本体的边缘上。

可选的，所述支撑骨架的数量为4，所述支撑骨架包括第一支撑骨架、第二支撑骨架、第三支撑骨架和第四支撑骨架，其中，所述第一支撑骨架与第二支撑骨架平行，所述第三支撑骨架和第四支撑骨架平行，所述第一支撑骨架分别与所述第三支撑骨架和第四支撑骨架交叉且垂直，所述第二支撑骨架也分别与所述第三支撑骨架和第四支撑骨架交叉且垂直，所述第一支撑骨架、第二支撑骨架、第三支撑骨架和第四支撑骨架的两端均分别位于所述硅片本体的边缘上。

可选的，所述支撑骨架的厚度为220um,所述支撑骨架的宽度为3mm。

可选的，所述硅片本体的厚度为80um。

本实用新型实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施方式的一种硅片，该硅片包括硅片本体和支撑骨架，硅片本体的背面设有加强骨架，加强骨架用以支撑该硅片本体，以确保硅片厚度在很薄的情况下，依旧保持较大的强度，不易发生翘曲变形。

附图说明

一个或多个实施方式通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施方式的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型硅片实施方式的中实施例一的结构示意图；

图2是本实用新型硅片实施方式的中实施例二的结构示意图；

图3是本实用新型硅片实施方式的中实施例三的结构示意图；

图4是本实用新型硅片实施方式的中实施例四的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本实用新型实施方式采用的一个技术方案是：提供一种硅片10，包括：硅片本体101和支撑骨架102；

其中，支撑骨架102设置于硅片本体101的背面，用以支撑该硅片本体101，从而减小硅片10的翘曲度。可选的，支撑骨架102的厚度为 220um,支撑骨架102的宽度为3mm，支撑骨架的尺寸在这些数值时具有较为良好的支撑作用；可选的，硅片本体101的厚度为80um。

由于在现有技术中，硅片用作半导体功率器件的基础材料，为了增大半导体功率器件的产量，降低半导体功率器件的制造成本，因此要求基础材料硅片的直径更大，厚度更薄，但是在实际生产和使用过程中，往往会因为硅片太薄，导致硅片发生变形和破碎等情况。而在本实用新型实施方式中，由于在对硅片10进行加工时，在硅片本体101的背面加工出支撑骨架102的结构，支撑骨架102用以支撑该硅片本体101，减小了硅片10的翘曲度，从而避免在实际生产和使用过程中，硅片10 发生变形和破碎等情况，减少废料或废品的产出，提高了成品率。

进一步可选的，支撑骨架102的数量至少为一个，支撑骨架102呈长条形，且支撑骨架102的横截面为矩形。当然在其他一些实施方式中，支撑骨架102的形状也可以是其他形式的，例如，支撑骨架102的形状为锯齿线或者波浪线等；支撑骨架102的横截面也可以是其他形式的，例如，支撑骨架102的横截面为梯形等；可选的，支撑骨架102的数量至少为一个，支撑骨架102呈长条形，且支撑骨架102的横截面为梯形。

实施例一

具体请参阅图1，支撑骨架102的数量为2，2个支撑骨架102均呈长条形，且两条支撑骨架102交叉并相互垂直，形成“十”字形，进一步的，硅片本体101呈圆形，支撑骨架102的交点与硅片本体101的圆心重叠，支撑骨架102的长度等于硅片本体101的直径，两条支撑骨架 102的两端均位于硅片本体101的边缘上，即这2条支撑骨架102的两端与硅片本体101的边缘重叠且接触，从而为硅片本体101的边缘起支撑作用，减小硅片本体101边缘的翘曲度。当然，需要说明的是：在其他一些实施例中，两条支撑骨架102交叉后，两条支撑骨架102之间的角度也可为锐角或钝角，支撑骨架102的交点也可以不与硅片本体101 的圆心重叠，两条支撑骨架102的两端也可不均位于硅片本体101的边缘上，支撑骨架102也可以为其他形状，例如支撑骨架102的形状为锯齿线或者波浪线等。

在实施例一中，两条支撑骨架102形成“十”字形，并且它们交叉的交点与硅片本体101的圆心重叠，使支撑骨架102对硅片本体101起到更加均匀的支撑作用，此外，支撑骨架102的端点边缘重叠且接触，从而为硅片本体101的边缘起支撑作用，减小硅片本体101边缘的翘曲度，从而进一步减小了硅片10的翘曲度。

实施例二

具体请参阅图2，支撑骨架102的数量为3，3个支撑骨架102均呈长条形，且3条支撑骨架102首尾相连，依次连接组成一三角形，三角形的各个顶点位于硅片本体101的边缘上，即这3条支撑骨架102的两端与硅片本体101的边缘重叠且接触，进一步的，该三角形为等边三角形。当然，需要说明的是：在其他一些实施例中，3条支撑骨架102首尾相连依次连接组成一三角形，该三角形也可以是除了等边三角形以外的其他三角形，且三角形的各个顶点也可不均位于硅片本体101的边缘上，支撑骨架102也可以为其他形状，例如支撑骨架102的形状为锯齿线或者波浪线等。

在实施例二中，三条支撑骨架102依次连接组成一三角形，三角形具有更好的稳定性，使支撑骨架102的组合结构更加稳定，对硅片本体 101起到更加良好的支撑作用，此外，支撑骨架102的端点边缘重叠且接触，从而为硅片本体101的边缘起支撑作用，减小硅片本体101边缘的翘曲度，从而进一步减小了硅片10的翘曲度。

实施例三

具体请参阅图3，支撑骨架102的数量为4，4个支撑骨架102均呈长条形，且4条支撑骨架102首尾相连，依次连接组成矩形，矩形的各个顶点位于硅片本体101的边缘上，即这4条支撑骨架102的两端与硅片本体101的边缘重叠且接触，进一步的，该矩形为正方形。当然，需要说明的是：在其他一些实施例中，4条支撑骨架102首尾相连，依次连接组成矩形，但矩形的各个顶点也可不均位于硅片本体101的边缘上，支撑骨架102也可以为其他形状，例如支撑骨架102的形状为锯齿线或者波浪线等。

在实施例三中，四条支撑骨架102依次连接组成矩形，相比实施例一和实施例二，实施例三的支撑骨架102的数量更多，可对硅片本体101 起到良好的支撑作用，此外，支撑骨架102的端点边缘重叠且接触，从而为硅片本体101的边缘起支撑作用，减小硅片本体101边缘的翘曲度，从而进一步减小了硅片10的翘曲度。

实施例四

具体请参阅图4，支撑骨架102的数量为4，4个支撑骨架102均呈长条形，支撑骨架102包括第一支撑骨架1021、第二支撑骨架1022、第三支撑骨架1023和第四支撑骨架1024，其中，第一支撑骨架1021与第二支撑骨架1022平行，第三支撑骨架1023和第四支撑骨架1024平行，第一支撑骨架1021分别与第三支撑骨架1023和第四支撑骨架1024 交叉且垂直，第二支撑骨架1022也分别与第三支撑骨架1023和第四支撑骨架1024交叉且垂直，由此，第一支撑骨架1021、第二支撑骨架1022、第三支撑骨架1023和第四支撑骨架1024的组成形状“井”字形。第一支撑骨架1021、第二支撑骨架1022、第三支撑骨架1023和第四支撑骨架1024的两端均分别位于硅片本体101的边缘上。当然，需要说明的是：在其他一些实施例中，第一支撑骨架1021、第二支撑骨架1022、第三支撑骨架1023和第四支撑骨架1024的两端也可不均位于硅片本体 101的边缘上，支撑骨架102也可以为其他形状，例如支撑骨架102的形状为锯齿线或者波浪线等。

在实施例四中，四条支撑骨架102组合形成“井”字形，相比实施例一和实施例二，实施例四中支撑骨架102的数量更多，且相比实施例三的矩形结构，实施例四中支撑骨架102的“井”字形结构分布地更加均匀，可对硅片本体101起到良好的支撑作用，此外，支撑骨架102的端点边缘重叠且接触，从而为硅片本体101的边缘起支撑作用，减小硅片本体101边缘的翘曲度，从而进一步减小了硅片10的翘曲度。

值得说明的是：以上实施例一、实施例二、实施例三和实施例四均为本实用新型实施方式中实施的具体结构，均具有本实用新型实施方式的有益效果，解决了相同的技术问题，但是本实用新型实施方式不仅仅局限于实施例一、实施例二、实施例三和实施例四中的具体结构。

需要进一步说明的是，用于生产本实用新型实施方式的一种硅片10 的简要生产流程如下：

步骤一：贴保护膜；

硅片10的正面还设有电路，首先用贴膜机在硅片10的正面贴上白蓝膜，白蓝膜相当于保护膜，用于保护正面电路。

步骤二：对硅片10的背面进行机械研磨，再化学腐蚀；

其中，运用现有的半导体集成电路工艺中的机械研磨技术将硅片10 从原始厚度减薄到一定的厚度，例如将厚度减薄到300um。由于在研磨减薄硅片10的过程中，硅片10表面会产生很多损伤，并且有硅粉残留，此时硅片10内部应力很大，容易导致碎片，所以再通过化学腐蚀，消除硅片10的内部应力。

步骤三：背面光刻；

光刻是一种多步骤的图形转换过程，首先在掩膜板上形成对应的图形，然后通过光刻工艺将所需图形转移到硅片10背面，从而得到支撑骨架102图形。

步骤四：反应离子刻蚀；

通过高速的等离子反应刻蚀，将硅片10背面的硅材料刻蚀，并在此过程中进行厚度监控，直到刻蚀出所需的硅片本体101的厚度，例如，硅片本体101的厚度为80um，从而进一步减薄硅片10厚度，并通过刻蚀显露出支撑骨架102。

步骤五：

离子注入：按照器件结构的需求，在硅片10背面的进行离子注入。

退火：修复离子注入造成的硅片10表面晶体的损伤，根据器件的工艺要求，可以选择低温退火或是激光退火。

步骤六：进行硅片10背面的金属沉积；

通过金属沉积在硅片10背面形成电极。

步骤七：正面撕膜；

去除正面的保护膜。

需要说明的是：以上步骤为得到本使用新型实施方式的硅片10的部分加工流程，本使用新型实施方式加工流程不仅仅限于此。

在本实用新型实施方式中，由于在对硅片10进行加工时，在硅片本体101的背面加工出支撑骨架102的结构，支撑骨架102用以支撑该硅片本体101，减小了硅片10的翘曲度，从而避免在实际生产和使用过程中，硅片10发生变形和破碎等情况，减少废料或废品的产出，提高了成品率。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种硅片，其特征在于，包括：

硅片本体；

支撑骨架，所述支撑骨架设置于所述硅片本体的背面；

所述支撑骨架的数量至少为一个，所述支撑骨架呈长条形。

2.根据权利要求1所述的硅片，其特征在于，

所述支撑骨架的横截面为梯形、矩形、三角形或半圆。

3.根据权利要求1-2任一项所述的硅片，其特征在于，

所述支撑骨架的数量为2，且所述支撑骨架交叉并相互垂直。

4.根据权利要求3所述的硅片，其特征在于，

所述硅片本体呈圆形，所述支撑骨架的交点与所述硅片本体的圆心重叠，所述支撑骨架的两端均位于所述硅片本体的边缘上。

5.根据权利要求1-2任一项所述的硅片，其特征在于，

所述支撑骨架的数量为3，且3个所述支撑骨架依次连接组成一三角形，所述三角形的各个顶点位于所述硅片本体的边缘上。

6.根据权利要求1-2任一项所述的硅片，其特征在于，

所述支撑骨架的数量为4，且4个所述支撑骨架依次连接组成矩形，所述矩形的各个顶点位于所述硅片本体的边缘上。

7.根据权利要求1-2任一项所述的硅片，其特征在于，

所述支撑骨架的数量为4，所述支撑骨架包括第一支撑骨架、第二支撑骨架、第三支撑骨架和第四支撑骨架，其中，所述第一支撑骨架与第二支撑骨架平行，所述第三支撑骨架和第四支撑骨架平行，所述第一支撑骨架分别与所述第三支撑骨架和第四支撑骨架交叉且垂直，所述第二支撑骨架也分别与所述第三支撑骨架和第四支撑骨架交叉且垂直，所述第一支撑骨架、第二支撑骨架、第三支撑骨架和第四支撑骨架的两端均位于所述硅片本体的边缘上。

8.根据权利要求1所述的硅片，其特征在于，

所述支撑骨架的厚度为220um,所述支撑骨架的宽度为3mm。

9.根据权利要求1所述的硅片，其特征在于，

所述硅片本体的厚度为80um。