本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種大尺寸超薄晶片的拋光方法。

背景技術(shù)：

化學(xué)機(jī)械拋光（cmp）技術(shù)是晶片表面加工的關(guān)鍵技術(shù)之一，在大尺寸裸晶片如太陽能電池用超薄硅單晶片，集成電路用超薄硅單晶片，led用藍(lán)寶石襯底晶片等的表面拋光工藝中得到廣泛應(yīng)用。

拋光可以改善晶片表面的粗糙度，降低晶片的ttv，在晶片表面實(shí)現(xiàn)超高的平整度，對于一些光學(xué)用晶片還能提高其對光的利用率。例如在集成電路的制造過程中，硅晶圓基片上往往構(gòu)建了成千上萬的結(jié)構(gòu)單元，這些結(jié)構(gòu)單元通過多層金屬互聯(lián)進(jìn)一步形成功能性電路的器件。在多層金屬互聯(lián)結(jié)構(gòu)中，金屬導(dǎo)線之間填充介質(zhì)層，隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，金屬線寬越來越小，布線層數(shù)越來越多，此時利用cmp工藝對晶片表面的介質(zhì)層進(jìn)行平坦化處理可以有助于多層線路的制作，且能防止將電介質(zhì)層涂覆在不平表面上引起的畸變。

比如太陽能電池用超薄硅單晶片的背拋光技術(shù)就可以大大改善太陽能硅片的光學(xué)效益，增強(qiáng)硅片背表面鈍化效果，提升太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，并且可以與se、lbsf、perl、mwt等主流技術(shù)疊加，兼容性好，可以進(jìn)一步提高采用這些技術(shù)的太陽能電池性能，推進(jìn)高效率太陽能電池產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

cmp過程是一個機(jī)械作用和化學(xué)作用相平衡的過程。例如在硅晶片的拋光過程中，首先利用真空吸附墊模板將晶片固定在拋光頭上，在拋光頭的壓力下，由真空吸附墊模板的旋轉(zhuǎn)、拋光盤的旋轉(zhuǎn)造成晶片與拋光墊的摩擦。此時化學(xué)作用為堿性的拋光液與晶片表面接觸發(fā)生腐蝕反應(yīng)，晶片表面會被堿液腐蝕，摩擦則將該腐蝕層去除，通過循環(huán)這兩個作用過程，就可以實(shí)現(xiàn)晶片的拋光。

對于300μm厚度以上的晶片，通過上述方法可以達(dá)到較好的拋光效果，但是對于更薄的晶片，對于真空吸附墊模板吸附法，由于拋光過程中必須要有足夠厚度的晶片露出模板表面，過薄的晶片在模板里面嵌入的厚度較少，極容易在快速的旋轉(zhuǎn)過程中飛出模板造成碎片。

因此對于晶片厚度小于300μm的超薄晶片，業(yè)界一般采用有蠟貼片的單面拋光技術(shù)，晶片依靠蠟?zāi)ぷ鳛榻橘|(zhì)將晶片緊緊地與陶瓷盤粘貼在一起進(jìn)行拋光加工。有蠟貼片拋光雖能提高加工精度，但其涂蠟工藝比較復(fù)雜，所使用的蠟的形式較多，其拋光加工精度直接與所使用的蠟的種類及蠟?zāi)ず穸群推渚鶆虺潭?、硅片涂蠟的工藝環(huán)境的潔凈程度等因素相關(guān)。故在使用有蠟貼片單面拋光中，硅片涂蠟的工藝均應(yīng)在潔凈室內(nèi)進(jìn)行(至少不低于100級)，要求蠟?zāi)さ暮穸群线m(≈1.5μm)、均勻。

采用有蠟拋光雖然可以避免碎片的發(fā)生，但是貼蠟機(jī)及配套設(shè)備的投資是很高的，尤其是對于較老的拋光設(shè)備，需要投入較大的資金進(jìn)行改造，增加了資金投入且不利于該設(shè)備的有效利用，同時有蠟工藝產(chǎn)出較小，不能滿足日益增長的市場需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種超薄晶片的拋光方法，利用膠帶或者膠體對超薄晶片進(jìn)行貼膜，然后再用模板法進(jìn)行拋光，有效的彌補(bǔ)了晶片的厚度和增加了機(jī)械強(qiáng)度。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述的超薄晶片的拋光方法包括以下步驟：

步驟一、在晶片非拋光面貼一層膠帶，或涂布膠體并固化，或者先在晶片非拋光面涂布膠體然后在固化的膠體表面黏貼膠帶，構(gòu)成一個整體厚度增加的貼膜芯片；所述膠帶包含兩層：膠膜和提供機(jī)械力的表層膜，表層膜通過膠膜跟晶片結(jié)合在一起；

步驟二、將所述貼膜晶片吸附在模板里面，晶片露出模板外面的厚度在10μm~700μm，貼膜晶片整體嵌入模板的厚度在10μm~700μm；

步驟三、對晶片實(shí)施拋光工藝，使晶片達(dá)到預(yù)定厚度；

步驟四、將貼膜晶片從模板中取出，通過加熱或輻射方式去除膠帶或膠體，或者依次去除膠帶和膠體。

具體的，所述膠體用旋轉(zhuǎn)涂布法涂布，或者用貼膜法涂布，或者用噴膠法涂布；涂布后的膠體直接進(jìn)行固化，或者先通過烘烤表面流平后固化。

所述膠體厚度在10nm~1500μm。

所述固化方式為加熱或輻射方式。

具體的，所述膠膜的厚度在10nm~500μm，表層膜的厚度在1μm~1000μm。

所述膠膜是樹脂類粘性物質(zhì)，且該膠膜通過加熱或輻射方式作用后，黏性會降低或消失；所述表層膜是塑料膜或者金屬薄膜。

去除膠體的方法為：所述膠體通過加熱或輻射方式失去膠性，再通過水洗、等離子體氧化、有機(jī)去膠液浸泡工藝去除；或者所述膠體固化后形成一種膜，通過加熱或輻射方式使膜與晶片間失去黏性，再通過機(jī)械力將該膜從晶片上撕下來。

所述依次去除膠帶和膠體的方法為：先通過加熱或輻射方式使膠膜黏性降低或者消失，將膠帶從晶片上取下使膠體露出來；然后通過加熱或輻射方式使膠體失去膠性，通過水洗、等離子體氧化、有機(jī)去膠液浸泡工藝將膠體去除；或者通過加熱或輻射方式使膠體固化形成的膜與晶片間失去黏性，通過機(jī)械力將該膜從晶片上撕下來。

本發(fā)明所述的拋光方法，利用膠帶或者膠體對超薄晶片進(jìn)行貼膜，然后再用模板法進(jìn)行拋光，其優(yōu)點(diǎn)在于：

1）新增的膜可以作為晶片的一部分嵌入到真空吸附墊模板里面，使晶片在模板中不易滑出，且可以通過調(diào)節(jié)膜的厚度來對晶片的拋光后的厚度進(jìn)行控制；

2）新增的膜有較高的機(jī)械強(qiáng)度，可以給晶片提供機(jī)械支撐作用，使晶片在拋光過程中不易碎片。

附圖說明

圖1是晶片拋光設(shè)備示意圖。

圖2是晶片拋光設(shè)備中晶片在模板中的狀態(tài)圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例一步驟（1）示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例一步驟（2）示意圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例一步驟（4）示意圖。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例二步驟（1）示意圖。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例二步驟（2）示意圖。

圖8是本發(fā)明實(shí)施例二步驟（4）示意圖。

圖9是本發(fā)明實(shí)施例三完成步驟（1）（2）后的示意圖。

圖10是本發(fā)明實(shí)施例三步驟（3）示意圖。

圖11是本發(fā)明實(shí)施例三步驟（5）示意圖。

圖12是本發(fā)明實(shí)施例三步驟（6）示意圖。

圖13是本發(fā)明得到的晶片成品示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1所示為用模板法對晶片進(jìn)行拋光的過程，其中夾持晶片的裝置101里面有吸附模板，模板可以固定住晶片。用一定的壓力將裝置101壓在拋光墊102上，同時大盤103轉(zhuǎn)動，此時晶片相對拋光墊102就會形成圍繞晶圓中心自轉(zhuǎn)和圍繞拋光墊102中心公轉(zhuǎn)的狀態(tài)，同時在拋光墊102上噴淋拋光液，晶片表面就會被拋光。

如圖2所示為晶片在模板中的狀態(tài)，其中包括模板201，襯墊202，晶片203。拋光時，晶片203被吸附在襯墊202上，晶片203露出模板201外面的厚度在10μm~700μm，晶片203嵌入模板201的厚度在10μm~700μm，模板201通過對晶片203被嵌入的部分實(shí)施側(cè)面推力，使晶片203移動；同時模板201在旋轉(zhuǎn)的時候還會對晶片203實(shí)施一個轉(zhuǎn)動的力；同時，模板201上面被施加壓力，該壓力通過模板201和襯墊202傳輸?shù)骄?03上，控制晶片203跟拋光墊之間的距離。

本發(fā)明的實(shí)施例一如下。

（1）如圖3所示，對于超薄的晶片，其厚度不足以滿足研磨時嵌入模板201的厚度需求或者露出模板201的厚度需求，這里先在晶片203非拋光面貼一層膠帶構(gòu)成一整體厚度增加的貼膜晶片，所述膠帶由兩部分組成，即膠膜302和提供機(jī)械力的表層膜301。表層膜301通過膠膜302跟晶片203結(jié)合在一起，此處膠膜302可以是樹脂類（如聚氨酯類）粘性物質(zhì)，且該膠膜302通過加熱、光子輻射、激光輻射、電子輻射、聲波輻射或其他輻射方式作用后，其黏性會降低或者消失；此處表層膜301可以是聚丙烯酸類，聚乙烯類物質(zhì)的塑料膜，也可以是金屬薄膜（鋁，錫，銅）等。膠膜302的厚度在10nm~500μm，表層膜301的厚度在1μm~1000μm；

（2）如圖4所示，將貼有膠帶的晶片（貼膜晶片）吸附在模板201里面，晶片203露出模板201外面的厚度在10μm~700μm，貼膜晶片嵌入模板201的厚度（晶片203和膠帶的厚度之和）在10μm~700μm。

（3）對晶片203實(shí)施拋光工藝，使晶片達(dá)到預(yù)定厚度。

（4）如圖5所示，將貼膜晶片從模板201中取出，通過加熱、光子輻射、激光輻射、電子輻射、聲波輻射或其他輻射方式使膠帶黏性降低或者消失，將膠帶從晶片203上取下得到晶片成品或者進(jìn)一步通過干法或者濕法清洗晶片后得到成品。

本發(fā)明的實(shí)施例二如下。

（1）如圖6所示，先在晶片203非拋光面涂布膠體401，該膠體401可以用旋轉(zhuǎn)涂布法涂布，也可以用貼膜法涂布，也可以用噴膠法涂布；涂布后的膠體401可以直接固化，也可以先通過烘烤表面流平后固化；固化方式可以是加熱、光子輻射、激光輻射、電子輻射、聲波輻射或其他輻射方式等；該膠體401厚度在10nm~1500μm；該膠體401材質(zhì)可以是聚丙烯酸酯類有機(jī)物、酚醛樹脂類有機(jī)物、環(huán)氧樹脂類有機(jī)物等。

該膠體401可以通過加熱、光子輻射、激光輻射、電子輻射、聲波輻射或其他輻射方式等失去膠性，通過水洗，等離子體氧化，有機(jī)去膠液浸泡等去除；該膠體401還可以是固化后形成一種膜，能夠通過加熱、光子輻射、激光輻射、電子輻射、聲波輻射或其他輻射方式等使膜與晶片203間失去黏性，通過機(jī)械力將該膜從晶片203上撕下來。

（2）如圖7所示，將涂有膠體401的晶片（貼膜晶片）吸附在模板201里面，晶片露出模板201外面的厚度在10μm~700μm，貼膜晶片嵌入模板201的厚度（晶片和膠帶的厚度之和）在10μm~700μm。可以通過控制背部膠體401的厚度來控制晶片拋光后的厚度。

（3）對晶片實(shí)施拋光工藝，使晶片達(dá)到預(yù)定厚度；

（4）如圖8所示，將貼膜晶片從模板201中取出，通過加熱、光子輻射、激光輻射、電子輻射、聲波輻射或其他輻射方式等使膠體401失去膠性，通過水洗，等離子體氧化，有機(jī)去膠液浸泡等去除；或者通過加熱、光子輻射、激光輻射、電子輻射、聲波輻射或其他輻射方式等使膠體401固化后形成的膜與晶片203間失去黏性，通過機(jī)械力將該膜從晶片上撕下來；最后得到晶片成品或者進(jìn)一步通過干法或者濕法清洗晶片后得到成品。

本發(fā)明的實(shí)施例三如下。

（1）如圖9所示，先在晶片203非拋光面涂布膠體401，該膠體401可以用旋轉(zhuǎn)涂布法涂布，也可以用貼膜法涂布，也可以用噴膠法涂布；涂布后的膠體401可以直接固化，也可以先通過烘烤表面流平后固化；固化方式可以是加熱、光子輻射、激光輻射、電子輻射、聲波輻射或其他輻射方式等。膠體401厚度在10nm~1500μm。膠體401材質(zhì)可以是聚丙烯酸酯類有機(jī)物、酚醛樹脂類有機(jī)物、環(huán)氧樹脂類有機(jī)物等。

該膠體401可以通過加熱、光子輻射、激光輻射、電子輻射、聲波輻射或其他輻射方式等失去膠性，通過水洗，等離子體氧化，有機(jī)去膠液浸泡等去除；該膠體401還可以是固化后可以形成一種膜，通過加熱、光子輻射、激光輻射、電子輻射、聲波輻射或其他輻射方式等使其與晶片間失去黏性，通過機(jī)械力將該膜從晶片上撕下來。

（2）然后在膠體401表面黏貼膠帶，膠帶由兩部分組成，即膠膜302和提供機(jī)械力的表層膜301。表層膜301通過膠膜302跟晶片203結(jié)合在一起，此處膠膜302可以是樹脂類（如聚氨酯類）粘性物質(zhì)，且該膠膜302通過加熱、光子輻射、激光輻射、電子輻射、聲波輻射或其他輻射方式作用后，其黏性會降低或者消失；表層膜301可以是聚丙烯酸類、聚乙烯類物質(zhì)的塑料膜，也可以是金屬薄膜（鋁，錫，銅）等；膠膜302的厚度在10nm~500μm，表層膜301的厚度在1μm~1000μm。

（3）如圖10所示，將經(jīng)過上述兩部處理好的晶片（貼膜晶片）吸附在模板201里面，晶片203露出模板201外面的厚度在10μm~700μm，貼膜晶片嵌入模板201的厚度（晶片203加膠體401、膠帶的厚度之和）在10μm~700μm?？梢酝ㄟ^控制背部膠體401的厚度或者背部膠帶的厚度來控制晶片拋光后的厚度。

（4）對晶片203實(shí)施拋光工藝，使晶片達(dá)到預(yù)定厚度；

（5）如圖11所示，將貼膜晶片從模板201中取出，通過加熱、光子輻射、激光輻射、電子輻射、聲波輻射或其他輻射方式使膠帶黏性降低或者消失，將膠帶從晶片203上取下使膠體401露出來。

（6）如圖12所示，通過加熱、光子輻射、激光輻射、電子輻射、聲波輻射或其他輻射方式等使膠體401失去膠性，通過水洗、等離子體氧化、有機(jī)去膠液浸泡等工藝將膠體401去除；或者通過加熱、光子輻射、激光輻射、電子輻射、聲波輻射或其他輻射方式等使膠體401固化后形成的膜與晶片203間失去黏性，通過機(jī)械力將該膜從晶片203上撕下來；最后得到晶片成品或者進(jìn)一步通過干法或者濕法清洗晶片后得到成品如圖13所示。

相比較而言，實(shí)施例一所述表面貼膠帶的方法，工藝操作簡單；實(shí)施例二所述為表面鍍膜的方法，能夠?qū)υ黾拥哪?shí)現(xiàn)精密的控制；實(shí)施例三則是在表面鍍膜不能達(dá)到機(jī)械強(qiáng)度要求的時候，再增加表面膠帶。

應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個實(shí)施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。