芯片拾取方法以及封装工艺与流程

文档序号:15148804发布日期:2018-08-10 20:46阅读:369来源:国知局

本发明涉及半导体封装技术领域,特别是涉及一种芯片拾取方法以及封装工艺。



背景技术:

随着制造工艺水平的提高,在生产线上制造芯片的费用不断上涨。如果设计中存在问题,那么制造出来的所有芯片将全部报废。为了降低成本,我们采用了多项目晶圆。

多项目晶圆(multiprojectwafer,简称mpw)就是将多个使用相同工艺的集成电路设计放在同一晶圆上流片,制造完成后,每个设计可以得到多片芯片样品,这一数量对于原型(prototype)设计阶段的实验、测试已经足够。

在现有技术中,设计在同一多项目晶圆上的不同芯片需要具有统一的厚度,因此,设计阶段仍需考虑同一多项目晶圆厚度,增加了开发成本及设计难度。



技术实现要素:

本发明的目的在于,提供一种芯片拾取方法以及封装工艺,可以将在同一多项目晶圆上不同厚度的芯片分别拾取出来,有利于实现将不同厚度的芯片设计在同一多项目晶圆上。

为解决上述技术问题,本发明提供一种芯片拾取方法,包括:

提供一晶圆,所述晶圆具有第一表面以及与所述第一表面相背设置的第二表面,所述晶圆包括第一芯片和第二芯片,所述第一芯片距所述第一表面的距离小于所述第二芯片距所述第一表面的距离;

对所述第一表面进行第一减薄,至暴露出所述第一芯片;

进行第一切割工艺,分开所述第一芯片;

将所述第一芯片从所述晶圆取走,所述晶圆上所述第一芯片所在的位置出现缝隙;

在所述缝隙中填充支撑物;

对所述第一表面进行第二减薄,至暴露出所述第二芯片;以及

进行第二切割工艺,分开所述第二芯片;

将所述第二芯片从所述晶圆取走。

可选的,在所述芯片拾取方法中,所述支撑物为粘性胶,待所述粘性胶固化后,再对所述第一表面进行第二减薄。

可选的,在所述芯片拾取方法中,在所述缝隙中填充粘性胶的步骤中,还在所述晶圆的第一表面覆盖所述粘性胶。

可选的,在所述芯片拾取方法中,采用压塑成型的方法填充所述粘性胶。

可选的,在所述芯片拾取方法中,所述第一表面上覆盖的所述粘性胶的厚度大于等于25mm。

可选的,在所述芯片拾取方法中,在对所述第一表面进行第二减薄之前,还包括:

去除所述第一表面覆盖的所述粘性胶。

可选的,在所述芯片拾取方法中,采用研磨工艺或湿法刻蚀工艺进行所述第一减薄。

可选的,在所述芯片拾取方法中,采用研磨工艺进行所述第一减薄,所述第一芯片距所述第一表面的距离与所述第二芯片距所述第一表面的距离之差大于等于30μm。

可选的,在所述芯片拾取方法中,采用隐形切割或干法刻蚀进行所述第一切割工艺或第二切割工艺。

可选的,在所述芯片拾取方法中,所述粘性胶为塑封胶。

可选的,在所述芯片拾取方法中,在对所述第一表面进行第一减薄的步骤之前,还包括:

在所述第二表面贴一第一保护膜。

可选的,在所述芯片拾取方法中,在对所述第一表面进行第一减薄的步骤和进行第一切割工艺的步骤之间,还包括:

在所述第一表面贴一第一切割膜;

去除所述第一保护膜。

可选的,在所述芯片拾取方法中,将所述第一芯片从所述晶圆取走之后,还包括:

去除所述第一切割膜。

可选的,在所述芯片拾取方法中,在将所述第一芯片从所述晶圆取走的步骤和在所述缝隙中填充支撑物的步骤之间,还包括:

在所述第二表面贴一第二保护膜。

可选的,在所述芯片拾取方法中,在对所述第一表面进行第二减薄的步骤和进行第二切割工艺的步骤之间,还包括:

在所述第一表面贴一第二切割膜;

去除所述第二保护膜。

可选的,在所述芯片拾取方法中,所述第一芯片的厚度大于所述第二芯片的厚度。

可选的,在所述芯片拾取方法中,进行所述第一切割工艺后,在所述晶圆上形成切割道,所述支撑物还填充所述切割道。

根据本发明的另一面,还提供一种封装工艺,包括:

采用如上任意一项所述芯片拾取方法从所述晶圆中拾取出所述第一芯片和第二芯片;

分别对所述第一芯片和第二芯片进行封装。

可选的,在所述封装工艺中,还包括:采用焊线方式分别对所述第一芯片和第二芯片进行封装。

与现有技术相比,本发明提供的芯片拾取方法以及封装工艺具有以下优点:

在本发明提供的芯片拾取方法以及封装工艺中,将所述第一芯片从所述晶圆取走后,所述晶圆上所述第一芯片所在的位置出现缝隙,在所述缝隙中填充支撑物,对所述第一表面进行第二减薄,至暴露出所述第二芯片,将所述第二芯片从所述晶圆取走。由于,所述支撑物可以将所述晶圆上剩余的芯片结合呈一个整体,在后续进行所述第二减薄时,并不会使所述第二芯片移位,可以保证所述第二芯片的完整性;此外,所述支撑物可以提供支撑力,在后续进行所述第二减薄时,可以保证减薄到可靠的位置,使得所有的所述第二芯片均能露出,并且减薄的均匀性好,有利于将在同一多项目晶圆上不同厚度的芯片分别拾取出来,有利于实现将不同厚度的芯片设计在同一多项目晶圆上,提高了设计效率,降低了开发成本,为设计人员提供了实践机会,并促进了集成电路设计成果转化。

可选的,在所述缝隙中填充粘性胶的步骤中,还在所述晶圆的第一表面覆盖所述粘性胶,可以进一步的避免所述第二芯片移位。

附图说明

图1为本发明中一实施例中芯片拾取方法的流程图;

图2-图12为本发明中一实施例中芯片拾取方法在各步骤中的结构示意图。

具体实施方式

在现有技术中,设计在同一多项目晶圆上的不同芯片需要具有统一的厚度。发明人对现有技术研究发现,不同芯片具有不同厚度,不同芯片间厚度的差异主要取决于芯片到晶圆背面的距离。如果一芯片的厚度越大,则一芯片到晶圆背面的距离越小。如果在封装测试时,在对晶圆的背面减薄时,可以先减薄到晶圆背面的距离越小的芯片(即最厚的芯片),然后将最厚的芯片取走;之后重新对晶圆背面进一步减薄,减薄到下一厚度的芯片,则可以将下一厚度的芯片取走。

由于最厚的芯片取走在晶圆上会留下缝隙,当重新对晶圆背面减薄时,缝隙的存在会影响进一步减薄的可靠性,例如,晶圆上剩余的芯片会移位,减薄的均一性差等等。发明人深入研究发现,如果在缝隙中填充支撑物,支撑物或很好地解决芯片会移位、减薄的均一性差等问题,可以有效地控制进一步减薄的程度,以将下一厚度的芯片露出,并保证下一厚度的芯片的完整性。

根据上述研究,发明人提出一种提供一种芯片拾取方法,如图1所示,包括:

步骤s11、提供一晶圆,所述晶圆具有第一表面以及与所述第一表面相背设置的第二表面,所述晶圆包括第一芯片和第二芯片,所述第一芯片距所述第一表面的距离小于所述第二芯片距所述第一表面的距离;

步骤s12、对所述第一表面进行第一减薄,至暴露出所述第一芯片;

步骤s13、进行第一切割工艺,分开所述第一芯;

步骤s14、将所述第一芯片从所述晶圆取走,所述晶圆上所述第一芯片所在的位置出现缝隙;

步骤s15、在所述缝隙中填充支撑物;

步骤s16、对所述第一表面进行第二减薄,至暴露出所述第二芯片;以及

步骤s17、进行第二切割工艺,分开所述第二芯片;

步骤s18、将所述第二芯片从所述晶圆取走。

所述支撑物可以将所述晶圆上剩余的芯片结合呈一个整体,在后续进行所述第二减薄时,并不会使所述第二芯片移位,可以保证所述第二芯片的完整性;此外,所述支撑物可以提供支撑力,在后续进行所述第二减薄时,可以保证建波到可靠的位置,使得所有的所述第二芯片均能露出,并且减薄的均匀性好,有利于将在同一多项目晶圆上不同厚度的芯片分别拾取出来,有利于实现将不同厚度的芯片设计在同一多项目晶圆上,提高了设计效率,降低了开发成本,为设计人员提供了实践机会,并促进了集成电路设计成果转化。

下面将结合示意图对本发明的芯片拾取方法以及封装工艺进行更详细的描述,其中表示了本发明的优选实施例,应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明,而仍然实现本发明的有利效果。因此,下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道,而并不作为对本发明的限制。

为了清楚,不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中,不详细描述公知的功能和结构,因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中,必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标,例如按照有关系统或有关商业的限制,由一个实施例改变为另一个实施例。另外,应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的,但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。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例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参阅图2-图12具体说明本发明的一实施例。

首先,进行步骤s11,如图2所示,提供一晶圆100,所述晶圆100具有第一表面101(一般为晶圆的背面,即衬底所在的一面)以及与所述第一表面101相背设置的第二表面102(一般为晶圆的正面,即器件结构所在的一面),所述晶圆100包括至少一第一芯片110和至少一第二芯片120,在本实施例中,所述第一芯片110的厚度h1大于所述第二芯片120的厚度h2,一般的,所述第一芯片110和所述第二芯片120在所述第二表面102的高度相差不大(相对于所述晶圆100的厚度可以忽略不计),因此,所述第一芯片110和所述第二芯片120的厚度差体现在距所述第一表面101的距离。所述第一芯片110距所述第一表面101的距离l1小于所述第二芯片120距所述第一表面101的距离l2。其中,在切割前,所述第一芯片110和所述第二芯片120均为所述晶圆100的一部分,本领域的普通技术人员均可以理解的,在此不作赘述。

然后,如图3所示,在所述第二表面102贴一第一保护膜210,所述第一保护膜一般英文称为bgtape(backgrindingtape),可以为蓝膜等,可以保护所述第二表面102。

之后,进行步骤s12,如图4所示,对所述第一表面101进行第一减薄,至暴露出所述第一芯片110,在此步骤中,减薄所述晶圆100的衬底部分。其中,采用研磨工艺或湿法刻蚀工艺进行所述第一减薄。当采用研磨工艺进行所述第一减薄,由于研磨工艺的定都有限,需要使得所述第一芯片110距所述第一表面101的距离与所述第二芯片120距所述第一表面101的距离之差大于等于30μm。

接着,如图5所示,先在所述第一表面101贴一第一切割膜310,再去除所述第一保护膜210,在步骤s14中所述第一切割膜310可以支撑所述晶圆100。

然后,进行步骤s13,如图6所示,进行第一切割工艺,分开所述第一芯片110,即在所述第一芯片110的四周进行切割,使得所述第一芯片110与周围的所述晶圆100分离成独立的个体。较佳的,采用隐形切割或干法刻蚀进行所述切割工艺,可以对任意排列形式的所述第一芯片110进行切割。一般的,在所述晶圆100中会预留有切割缝,切割时可以沿着切割缝进行切割,进行所述切割工艺后,在所述晶圆100上形成切割道103。

随后,进行步骤s14,如图7所示,将所述第一芯片110从所述晶圆100取走,所述晶圆100上所述第一芯片110所在的位置出现缝隙104。如图8所示,先在所述第二表面102贴一第二保护膜220,再去除所述第一切割膜310。所述第二保护膜220可以为蓝膜等,可以保护所述第二表面102。

接着,进行步骤s15,如图9所示,在所述缝隙104中填充支撑物400,同时,在所述切割道103中填充支撑物400。较佳的,所述支撑物400为粘性胶,所述粘性胶的粘性好,可以与剩余的所述晶圆100有机的结合在一起。优选的,所述粘性胶400为塑封胶,塑封胶与所述晶圆100之间的结合性好,且固化后具有较好的研磨与刻蚀特性,保证第二减薄的可靠性。

较佳的,采用压塑成型的方法填充所述粘性胶400,以保证填充效果,较佳的,在所述步骤s15中,还在所述晶圆100的第一表面101覆盖所述粘性胶400,避免在压塑成型时所述第二芯片120移位。所述第一表面101上覆盖的所述粘性胶400的厚度大于等于25μm,例如30μm、40μm或50μm等等。

待所述粘性胶固化后,如图10所示,采用研磨或刻蚀的方法去除所述第一表面101覆盖的所述粘性胶400。

之后,进行步骤s16,如图11所示,对所述第一表面101进行第二减薄,至暴露出所述第二芯片120,在此步骤中,继续减薄所述晶圆100的衬底部分,以匹配所述第二芯片120的目标厚度。其中,可以采用研磨或刻蚀的工艺进行所述第二减薄。由于,所述支撑物400可以将所述晶圆100上剩余的芯片结合呈一个整体,在进行所述第二减薄时,并不会使所述第二芯片120移位,可以保证所述第二芯片120的完整性;此外,所述支撑物400可以提供支撑力,在进行所述第二减薄时,可以保证减薄到可靠的位置,使得所有的所述第二芯片120均能露出,并且减薄的均匀性好,有利于将在同一多项目晶圆100上不同厚度的芯片分别拾取出来,有利于实现将不同厚度的芯片设计在同一多项目晶圆上,提高了设计效率,降低了开发成本,为设计人员提供了实践机会,并促进了集成电路设计成果转化。

然后,如图12所示,在所述第一表面101贴一第二切割膜320,再去除所述第二保护膜,所述第二保护膜在步骤s18中可以支撑所述晶圆100。

随后,进行步骤s17、进行第二切割工艺,分开所述第二芯片120,即在所述第二芯片120的四周进行切割,使得所述第二芯片120与周围的所述晶圆100分离成独立的个体。较佳的,采用隐形切割或干法刻蚀进行所述切割工艺,可以对任意排列形式的所述第二芯片120进行切割。一般的,在所述晶圆100中会预留有切割缝,切割时可以沿着切割缝进行切割,进行所述切割工艺后,在所述晶圆100上形成切割道105。

最后,进行步骤s18,将所述第二芯片400从所述晶圆100取走。

对从所述晶圆100中拾取出的所述第一芯片110和第二芯片120分别进行封装,例如采用焊线方式分别对所述第一芯片110和第二芯片120进行封装。所述焊线方式的封装为本领域的普通技术人员可以理解的,在此不作赘述。

本发明的较佳实施例如上所述,但是,本发明并不限于上述实施例,例如:

在本发明的另一实施例中,所述晶圆100可以包括三种功能的芯片:第一芯片、第二芯片和第三芯片,所述第一芯片和第三芯片的厚度相等,则可以在步骤s14中,同时将所述第一芯片和第三芯片从所述晶圆100取走,亦可以分别拾取不同厚度的芯片,亦在本发明的思想范围之内;

在本发明的再一实施例中,所述晶圆100可以包括三种功能的芯片:第一芯片、第二芯片和第三芯片,所述第一芯片、第二芯片和第三芯片的厚度依次减小,即所述第一芯片、第二芯片和第三芯片到所述第一表面的距离依次增加,则在步骤s17后,所述晶圆100上所述第二芯片所在的位置出现另一缝隙,在所述另一缝隙中填充支撑物后,对所述第一表面进行第三减薄,至暴露出所述第三芯片,并将所述第三芯片从所述晶圆100取走,亦可以分别拾取不同厚度的芯片,亦在本发明的思想范围之内。

综上,发明人提出一种提供一种芯片拾取方法,包括:提供一晶圆,所述晶圆具有第一表面以及与所述第一表面相背设置的第二表面,所述晶圆包括第一芯片和第二芯片,所述第一芯片距所述第一表面的距离小于所述第二芯片距所述第一表面的距离;对所述第一表面进行第一减薄,至暴露出所述第一芯片;进行切割工艺,分开所述第一芯片和第二芯片;将所述第一芯片从所述晶圆取走,所述晶圆上所述第一芯片所在的位置出现缝隙;在所述缝隙中填充支撑物;对所述第一表面进行第二减薄,至暴露出所述第二芯片;将所述第二芯片从所述晶圆取走。

所述支撑物可以将所述晶圆上剩余的芯片结合呈一个整体,在后续进行所述第二减薄时,并不会使所述第二芯片移位,可以保证所述第二芯片的完整性;此外,所述支撑物可以提供支撑力,在后续进行所述第二减薄时,可以保证建波到可靠的位置,使得所有的所述第二芯片均能露出,并且减薄的均匀性好,有利于将在同一多项目晶圆上不同厚度的芯片分别拾取出来,有利于实现将不同厚度的芯片设计在同一多项目晶圆上,提高了设计效率,降低了开发成本,为设计人员提供了实践机会,并促进了集成电路设计成果转化。

显然,本领域的技术人员可以对本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。

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