晶片支撑装置及晶片处理工艺的制作方法

专利名称：晶片支撑装置及晶片处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种晶片支撑装置及晶片处理工艺。
背景技术：
随着集成电路技术的进步，半导体集成电路在集成度、速度和可靠性不断提高的同时正在向轻薄短小的方向发展。并且随着硅通孔(TSV，Through Silicon Via) 3D封装技术的引入，对芯片厚度的要求越来越高，超薄晶片应运而生。所谓超薄晶片是指厚度等于或小于IOOum的晶片。同时，由于超薄晶片具有低电阻、低耗散功率和良好的热传导性能，因此，在功率电子器件方面也成为研究的焦点。超薄晶片通常通过晶片背面减薄工艺实现，所谓晶片背面减薄工艺是指在晶片表面电路制造完成后，对晶片背面硅材料片进行减薄或磨削减薄(backside grinding)，使其达到所需的厚度。然而，由于超薄晶片的强度低，因此其极易弯曲和变形，并且在工艺处理过程中容易破裂。为了解决超薄晶片在工艺处理过程中容易变形和破裂的问题，目前采取的措施为在晶片的正面增加临时支撑载体，具体地，将临时支撑载体通过粘性层粘附到晶片的正面， 以便于晶片背面的减薄，以及后续的超薄晶片处理和背面处理。所述临时支撑载体可以是刚性的虚拟硅晶片、玻璃晶片、聚合物、聚合物基复合衬底或者厚保护膜。所述刚性的临时支撑载体有助于在处理和制造工艺期间减小晶片翘曲和防止晶片破损。然而，现有的临时支撑载体是覆盖在整个超薄晶片的正面，从而使得超薄晶片正面的晶圆级功能测试无法及时进行，而只能等器件封装后再进行性能测试；因而不能及时获得性能测试的结果，从而不能及时反馈和评估工艺中的问题，带来极大的风险，并且由于所有的器件不管好坏都需封装，从而也增加了生产成本。因此，有必要对现有的超薄晶片支撑装置进行改进。

发明内容
本发明的目的在于提供一种晶片支撑装置及晶片处理工艺，以解决现有的超薄晶片不能及时进行性能测试的问题。为解决上述问题，本发明提出一种晶片支撑装置，固定于超薄晶片的正面，用于在晶片背面处理工艺中支撑超薄晶片，其中，所述超薄晶片的正面制备有半导体器件，所述晶片支撑装置为圆环柱体结构。可选的，所述圆环柱体结构的外径等于或大于超薄晶片的直径，其内径大于超薄晶片正面半导体器件区域的直径。可选的，所述晶片支撑装置的材料为刚性耐高温材料。可选的，所述晶片支撑装置的材料为玻璃、石英、树脂、金属中的任一种。可选的，所述晶片背面处理工艺包括光刻、离子注入、退火、湿法刻蚀或干法刻蚀、溅射、蒸发中的一种或几种。可选的，所述超薄晶片的厚度小于或等于lOOum。同时，为解决上述问题，本发明还提出一种晶片处理工艺，该晶片正面制备有半导体器件，该处理工艺包括如下步骤

将减薄保护膜(tape)粘贴到晶片正面；对晶片背面进行减薄及刻蚀，直至晶片厚度达到超薄晶片的要求；去除所述减薄保护膜；将上述的晶片支撑装置固定于超薄晶片的正面；对所述超薄晶片进行背面处理工艺；对所述超薄晶片正面的半导体器件进行性能测试；在所述超薄晶片的背面粘贴切割蓝膜(dicing tape)；移除所述晶片支撑装置；以及对所述超薄晶片进行切割。可选的，所述圆环柱体结构的外径等于或大于超薄晶片的直径，其内径大于超薄晶片正面半导体器件区域的直径。可选的，所述晶片支撑装置的材料为刚性耐高温材料。可选的，所述晶片支撑装置的材料为玻璃、石英、树脂、金属中的任一种。可选的，所述晶片背面处理工艺包括光刻、离子注入、退火、湿法刻蚀或干法刻蚀、 溅射、蒸发中的一种或几种。可选的，所述超薄晶片的厚度小于或等于lOOum。与现有技术相比，本发明提供的晶片支撑装置呈圆环柱体结构，从而不会挡住超薄晶片正面的半导体器件区域，因此可在封装前及时进行性能测试，及时反馈和评估工艺中的问题，降低了工艺风险。与现有技术相比，本发明提供的晶片处理工艺在晶片背面处理过程中利用了上述的晶片支撑装置对超薄晶片进行支撑，并在晶片背面处理工艺后进行性能测试，从而及时反馈和评估工艺中的问题，降低了工艺风险。


图1为本发明实施例提供的晶片支撑装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的晶片处理工艺的步骤流程图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明提出的晶片支撑装置及晶片处理工艺作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是， 附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。本发明的核心思想在于，提供一种晶片支撑装置，该装置呈圆环柱体结构，从而不会挡住超薄晶片正面的半导体器件区域，因此可在封装前及时进行性能测试，及时反馈和评估工艺中的问题，降低了工艺风险；同时，还提供一种晶片处理工艺，该处理工艺在晶片背面处理工艺过程中利用了上述的晶片支撑装置对超薄晶片进行支撑，并在晶片背面处理工艺后进行性能测试，从而及时反馈和评估工艺中的问题，降低了工艺风险。请参考图1，图1为本发明实施例提供的晶片支撑装置的结构示意图，如图1所示， 本发明实施例提供的晶片支撑装置101固定于超薄晶片100的正面，用于在晶片背面处理工艺中支撑超薄晶片100，其中，所述超薄晶片100的正面制备有半导体器件，所述晶片支撑装置101为圆环柱体结构。进一步地，所述圆环柱体结构的外径等于或大于超薄晶片的直径，其内径大于超薄晶片正面半导体器件区域的直径。由于本发明实施例提供的晶片支撑101装置呈圆环柱体结构，从而不会挡住超薄晶片100正面的半导体器件区域，因此可在封装前及时进行性能测试，及时反馈和评估工艺中的问题，降低了工艺风险。进一步地，所述晶片支撑装置101的材料为刚性耐高温材料；从而可较好地支撑所述超薄晶片100，并且在晶片背面处理工艺过程中不会因高的工艺温度而受到损坏。进一步地，所述晶片支撑装置101的材料为玻璃、石英、树脂、金属中的任一种。进一步地，所述晶片背面处理工艺包括光刻、离子注入、退火、湿法刻蚀或干法刻蚀、溅射、蒸发中的一种或几种。进一步地，所述超薄晶片的厚度小于或等于lOOum。请继续参考图2，图2为本发明实施例提供的晶片处理工艺的步骤流程图，如图2 所示，本发明实施例提供的晶片处理工艺包括如下步骤S101、将减薄保护膜粘贴到晶片正面；其中，该晶片正面已制备有半导体器件；所述减薄保护膜为一种晶片正面器件保护膜，保护晶片正面的半导体器件在后续处理过程中不受到损伤；S102、对晶片背面进行减薄及刻蚀，直至晶片厚度达到超薄晶片的要求；在减薄及刻蚀过程中，所述减薄保护膜对所述晶片正面的半导体器件起保护作用；S103、去除所述减薄保护膜；S104、将上述的晶片支撑装置固定于超薄晶片的正面；具体地，将所述晶片支撑装置粘贴至超薄晶片的正面；S105、对所述超薄晶片进行背面处理工艺；S106、对所述超薄晶片正面的半导体器件进行性能测试；S107、在所述超薄晶片的背面粘贴切割蓝膜；其中，所述切割蓝膜为一种保护膜， 保护超薄晶片在切割过程中不被损坏；S108、移除所述晶片支撑装置；以及S109、对所述超薄晶片进行切割；具体地，将所述超薄晶片切割成晶粒(die)以供后续封装。进一步地，所述圆环柱体结构的外径等于或大于超薄晶片的直径，其内径大于超薄晶片正面半导体器件区域的直径，从而在给超薄晶片提供支撑的同时，完全露出超薄晶片正面的半导体器件区域。进一步地，所述晶片支撑装置的材料为刚性耐高温材料；从而可较好地支撑所述超薄晶片100，并且在晶片背面处理工艺过程中不会因高的工艺温度而受到损坏。
进一步地，所述晶片支撑装置的材料为玻璃、石英、树脂、金属中的任一种。进一步地，所述晶片背面处理工艺包括光刻、离子注入、退火、湿法刻蚀或干法刻蚀、溅射、蒸发中的一种或几种。进一步地，所述超薄晶片的厚度小于或等于lOOum。
综上所述，本发明提供了一种晶片支撑装置，该装置呈圆环柱体结构，从而不会挡住超薄晶片正面的半导体器件区域，因此可在封装前及时进行性能测试，及时反馈和评估工艺中的问题，降低了工艺风险；同时，还提供了一种晶片处理工艺，该处理工艺在晶片背面处理工艺过程中利用了上述的晶片支撑装置对超薄晶片进行支撑，并在晶片背面处理工艺后进行性能测试，从而及时反馈和评估工艺中的问题，降低了工艺风险。显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种晶片支撑装置，固定于超薄晶片的正面，用于在晶片背面处理工艺中支撑超薄晶片，其中，所述超薄晶片的正面制备有半导体器件，其特征在于，所述晶片支撑装置为圆环柱体结构。
2.如权利要求1所述的晶片支撑装置，其特征在于，所述圆环柱体结构的外径等于或大于超薄晶片的直径，其内径大于超薄晶片正面半导体器件区域的直径。
3.如权利要求1或2所述的晶片支撑装置，其特征在于，所述晶片支撑装置的材料为刚性耐高温材料。
4.如权利要求3所述的晶片支撑装置，其特征在于，所述晶片支撑装置的材料为玻璃、 石英、树脂、金属中的任一种。
5.如权利要求1所述的晶片支撑装置，其特征在于，所述晶片背面处理工艺包括光刻、 离子注入、退火、湿法刻蚀或干法刻蚀、溅射、蒸发中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的晶片支撑装置，其特征在于，所述超薄晶片的厚度小于或等于 IOOum0
7.一种晶片处理工艺，该晶片正面制备有半导体器件，其特征在于，包括如下步骤 将减薄保护膜粘贴到晶片正面；对晶片背面进行减薄及刻蚀，直至晶片厚度达到超薄晶片的要求； 去除所述减薄保护膜；将权利要求1所述的晶片支撑装置固定于超薄晶片的正面；对所述超薄晶片进行背面处理工艺；对所述超薄晶片正面的半导体器件进行性能测试；在所述超薄晶片的背面粘贴切割蓝膜；移除所述晶片支撑装置；以及对所述超薄晶片进行切割。
8.如权利要求7所述的晶片处理工艺，其特征在于，所述圆环柱体结构的外径等于或大于超薄晶片的直径，其内径大于超薄晶片正面半导体器件区域的直径。
9.如权利要求7或8所述的晶片处理工艺，其特征在于，所述晶片支撑装置的材料为刚性耐高温材料。
10.如权利要求9所述的晶片处理工艺，其特征在于，所述晶片支撑装置的材料为玻璃、石英、树脂、金属中的任一种。
11.如权利要求7所述的晶片处理工艺，其特征在于，所述晶片背面处理工艺包括光刻、离子注入、退火、湿法刻蚀或干法刻蚀、溅射、蒸发中的一种或几种。
12.如权利要求7所述的晶片处理工艺，其特征在于，所述超薄晶片的厚度小于或等于 IOOum0
全文摘要
本发明公开了一种晶片支撑装置，该装置呈圆环柱体结构，从而不会挡住超薄晶片正面的半导体器件区域，因此可在封装前及时进行性能测试，及时反馈和评估工艺中的问题，降低了工艺风险；同时，本发明还公开了一种晶片处理工艺，该处理工艺在晶片背面处理工艺过程中利用了上述的晶片支撑装置对超薄晶片进行支撑，并在晶片背面处理工艺后进行性能测试，从而及时反馈和评估工艺中的问题，降低了工艺风险。
文档编号H01L21/00GK102157426SQ20111003196
公开日2011年8月17日 申请日期2011年1月28日 优先权日2011年1月28日
发明者傅荣颢, 刘玮荪 申请人:上海宏力半导体制造有限公司