本发明专利技术公开了一种可以改善半导体晶片几何参数的晶片加工方法。该方法采用至少两组厚度递减的游星片对待加工晶片进行分次研磨；每次研磨过程中，在将晶片研磨到与游星片厚度相等后继续研磨一段附加研磨时间。通常，厚度相邻的两组游星片的厚度差在５～３０微米之间；附加研磨时间可以在１～３０分钟范围内选择。在更换游星片时，将晶片翻面可以使研磨效果更好。采用该方法加工晶片，不但可以有效地改善晶片的厚度偏差和平整度，还可以改善晶片的弯曲度和翘曲度等参数。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体晶片加工工艺
，特别涉及一种可以改善晶片几何参数的研磨方法。本方法适用于所有半导体材料和所有薄片材料的研磨。
技术介绍
集成电路使用的半导体晶片，都是由半导体晶锭切割加工制成。在用内圆切割机或线切割机将半导体晶锭切割成切割晶片时，因切割条件的变化，切割片在厚度和平整度都存在偏差。如果切割条件不合适，还会造成较深的损伤层。因此需要用研磨来消除厚度和平整度的偏差，并降低损伤层厚度。传统的研磨方法如图1所示，晶片1放在位于下盘3上的游星片2的片孔内，晶片厚度大于游星片的厚度。上盘4降下，与晶片接触，混合有磨料的研磨浆从上下盘间的间隙进入，通过磨料的研磨，去除晶片表面的损伤层，研磨下的碎屑则被浆料带走。传统研磨可以降低损伤层厚度，改善晶片之间的厚度偏差(TTV)和晶片的平整度(TIR)，但传统研磨工艺对晶片弯曲度(Bow)和翘曲度(Warp)等参数的改善却微乎其微。采用传统研磨方法研磨12片晶片，测得各晶片的几何参数见下表1(表中“之前”是“研磨之前”的简称，“之后”是“研磨之后”的简称)表1
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在研磨过程中可以改善半导体晶片几何参数的加工方法。采用该方法加工晶片，不但可以有效地改善晶片的TTV、TIR参数，还可以改善晶片的Warp、Bow参数。本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现采用至少两组厚度递减的游星片对待加工晶片进行分次研磨；每次研磨过程中，在将晶片研磨到与游星片厚度相等后继续研磨一段时间，这段时间可称为“附加研磨时间”。通常，厚度相邻的两组游星片的厚度差在5～30微米之间；附加研磨时间可以在1～30分钟范围内选择。在更换游星片时，将晶片翻面可以使研磨效果更好。本专利技术晶片加工方法的具体步骤可以表述如下(1)测量晶片初始厚度T0，根据其与最终要求厚度的差确定选用的游星片的组数N，厚度相邻的两组游星片的厚度差一般在5～30微米之间，N为大于等于2的整数；(2)将厚度为T1(最接近T0)第一游星片放在双面研磨机上，再将晶片放入该游星片的片孔内进行研磨，研磨时间为t1+t01；其中t1为将晶片研磨到与该游星片厚度T1相等时的时间，t01为第一附加研磨时间，一般在1～30分钟范围内；(3)取下晶片和第一游星片，换上下一档(厚度小于T1但最接近T1)厚度为T2的第二游星片，并将晶片翻面后放入第二游星片的片孔内继续研磨，研磨时间为t2+t02，其中t2为将晶片研磨到与该游星片厚度T2相等时的时间，t02为第二附加研磨时间，一般在1～30分钟范围内；(4)重复上述步骤，直至换上厚度为TN(与最终要求厚度一致)的第N游星片，将晶片放入第N游星片的片孔内继续研磨，研磨tN+t0N时间，其中tN为将晶片研磨到与该游星片厚度TN相等时的时间，t0N为第N附加研磨时间，一般在1～30分钟范围内。本专利技术具有如下有益效果1、由于添加了附加研磨时间，使晶片可在自由状态下研磨，因此采用本专利技术方法加工晶片不但可以有效地改善晶片的TTV、TIR参数，还可以改善晶片的Warp、Bow等参数，这是常规工艺所不能达到的。2、本专利技术采用多组游星片对晶片进行分次研磨。由于受游星片厚度的保证，使用本专利技术方法研磨出的晶片可以保证与要求的最终厚度一致，并且不会出现磨薄的现象。以下结合附图和具体的实施例对本专利技术做进一步的说明。附图说明图1为双面研磨机的俯视示意图。图2为双面研磨机的纵面剖视图。图3为传统研磨过程中晶片状态示意图。图4为本专利技术研磨过程中晶片状态示意图。图中，1为晶片，2为游星片，3为下盘，4为上盘。具体实施例方式图3为传统研磨过程中晶片状态示意图。其中，a为加工前晶片在游星片的片孔内的自由状态示意图，b为加工前上盘压紧晶片后的示意图，晶片因受压而发生形变；c为加工完毕上盘压紧晶片时的示意图，d为加工后晶片在游星片的片孔内的自由状态示意图，晶片平整度已得到改善，但Warp、Bow等参数得不到改善。本专利技术正是针对这一问题提出的解决方案。由于采用了分次研磨的方式，而且增加了附加研磨时间，晶片的部分应力得到了很好的释放，因此Warp、Bow等参数得以改善，如图4所示，n为经过N次研磨后，晶片在游星片的片孔内的自由状态示意图。以下通过具体实施例对本专利技术加以说明。第一实施例研磨6英寸砷化镓晶片，切割片厚度为700微米，最终厚度要求为650微米。晶片初始厚度与最终要求厚度的差距为50微米，因此可以选择厚度差为10微米的五档游星片，即游星片的组数N等于5。选择研磨压力为20g/cm2，研磨速率为6μm/min，然后按下述步骤进行研磨1、选择厚度为690微米的第一游星片，将该游星片和晶片放在研磨机上进行研磨，待晶片厚度被研磨到与该游星片厚度相等后(大约需要1分40秒)，再继续研磨10分钟2、取下晶片和第一游星片，换上厚度为680微米的第二游星片，晶片翻面放入该游星片的片孔内继续研磨，待晶片厚度被研磨到与该游星片厚度相等后(大约需要1分40秒)，再继续研磨10分钟；3、重复上述步骤，直至换上厚度为650微米的第五游星片，晶片翻面放入该游星片的片孔内继续研磨，待晶片厚度被研磨到与该游星片厚度相等后(大约需要1分40秒)，再继续研磨10分钟。按照上述步骤研磨完6个晶片样品后，测量晶片几何参数，结果如下表2(表中“之前”是“研磨之前”的简称，“之后”是“研磨之后”的简称)。表2 从表2可以看到，采用本专利技术方法加工出的晶片，不但其TTV、TIR参数得到了有效的改善，其Warp、Bow参数也得到了显著改善，这是常规工艺所不能达到的。由于受游星片厚度的保证，使用本专利技术方法研磨出的晶片可以保证与要求的最终厚度一致，并且不会出现磨薄的现象。第二实施例研磨4英寸硅晶片，切割片厚度为620微米，最终厚度要求为560微米。晶片初始厚度与最终要求厚度的差距为60微米，因此可以选择厚度差为20微米的三档游星片，即游星片的组数N等于3。选择研磨压力为60g/cm2，研磨速率为4μm/min，然后按下述步骤进行研磨1、选择厚度为600微米的第一游星片，将该游星片和晶片放在研磨机上进行研磨，待晶片厚度被研磨到与该游星片厚度相等后(大约需要5分钟)，再继续研磨5分钟；2、取下晶片和第一游星片，换上厚度为580微米的第二游星片，晶片翻面放入该游星片的片孔内继续研磨，待晶片厚度被研磨到与该游星片厚度相等后(大约需要5分钟)，再继续研磨10分钟；3、取下晶片和第二游星片，换上厚度为560微米的第三游星片，晶片翻面放入该游星片的片孔内继续研磨，待晶片厚度被研磨到与该游星片厚度相等后(大约需要5分钟)，再继续研磨15分钟。按照上述步骤研磨完12个晶片样品后，测量晶片几何参数，结果如下表3(表中“之前”是“研磨之前”的简称，“之后”是“研磨之后”的简称)。表3 从表3可以看到，采用本专利技术方法加工出的晶片，不但其TTV、TIR参数得到了有效的改善，其Warp、Bow参数也得到了显著改善，这是常规工艺所不能达到的。由于受游星片厚度的保证，使用本专利技术方法研磨出的晶片可以保证与要求的最终厚度一致，并且不会出现磨薄的现象。虽然本专利技术是用上述的实施例加以说明的，但是本专利技术并不限于这些实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可以改善半导体晶片几何参数的晶片加工方法，其特征在于，采用至少两组厚度递减的游星片对待加工晶片进行分次研磨；每次研磨过程中，在将晶片研磨到与游星片厚度相等后继续研磨一段附加研磨时间；所述晶片加工方法具体包括以下步骤：（１ ）测量晶片初始厚度Ｔ↓［０］，根据其与最终要求厚度的差确定选用的游星片的组数Ｎ，Ｎ为大于等于２的整数；（２）将厚度为Ｔ↓［１］的、最接近厚度Ｔ↓［０］的第一游星片放在双面研磨机上，再将晶片放入该游星片的片孔内进行研磨，研磨时间为ｔ↓ ［１］＋ｔ↓［０１］，其中ｔ↓［１］为将晶片研磨到与该游星片厚度Ｔ↓［１］相等时的时间，ｔ↓［０１］为第一附加研磨时间； （３）取下晶片和第一游星片，换上下一档厚度为Ｔ↓［２］的第二游星片，将晶片放入该游星片的片孔内继续研磨，研磨时 间为ｔ↓［２］＋ｔ↓［０２］，其中ｔ↓［２］为将晶片研磨到与该游星片厚度Ｔ↓［２］相等时的时间，ｔ↓［０２］为第二附加研磨时间；（４）重复上述步骤，直至换上与最终要求厚度一致的、厚度为Ｔ↓［Ｎ］的第Ｎ游星片，将晶片放入该游星片的片孔 内继续研磨，研磨ｔ↓［Ｎ］＋ｔ↓［０Ｎ］时间，其中ｔ↓［Ｎ］为将晶片研磨到与该游星片厚度Ｔ↓［Ｎ］相等时的时间，ｔ↓［０Ｎ］为第Ｎ附加研磨时间。...
【技术特征摘要】
1.一种可以改善半导体晶片几何参数的晶片加工方法，其特征在于，采用至少两组厚度递减的游星片对待加工晶片进行分次研磨；每次研磨过程中，在将晶片研磨到与游星片厚度相等后继续研磨一段附加研磨时间；所述晶片加工方法具体包括以下步骤(1)测量晶片初始厚度T0，根据其与最终要求厚度的差确定选用的游星片的组数N，N为大于等于2的整数；(2)将厚度为T1的、最接近厚度T0的第一游星片放在双面研磨机上，再将晶片放入该游星片的片孔内进行研磨，研磨时间为t1+t01，其中t1为将晶片研磨到与该游星片厚度T1相等时的时间，t01为第一附加研磨时间；(3)取下晶片和第一游星片，换上下一档厚度为T2的第二游星片，将晶片放入该游星片的片孔内继续研磨，研磨时间为t2+t02，其中t2为将晶片研磨到与该游星片厚度T2相等时的时间，t...
【专利技术属性】
技术研发人员：林健，徐永宽，刘玉岭，刘春香，杨洪星，吕菲，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十六研究所，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。