本發明涉及半導體技術領域，特別是涉及一種大尺寸超薄晶片的拋光方法。

背景技術：

化學機械拋光（cmp）技術是晶片表面加工的關鍵技術之一，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用藍寶石襯底晶片等的表面拋光工藝中得到廣泛應用。

拋光可以改善晶片表面的粗糙度，降低晶片的ttv，在晶片表面實現超高的平整度，對于一些光學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建了成千上萬的結構單元，這些結構單元通過多層金屬互聯進一步形成功能性電路的器件。在多層金屬互聯結構中，金屬導線之間填充介質層，隨著集成電路技術的發展，金屬線寬越來越小，布線層數越來越多，此時利用cmp工藝對晶片表面的介質層進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就可以大大改善太陽能硅片的光學效益，增強硅片背表面鈍化效果，提升太陽能電池的光電轉換效率，并且可以與se、lbsf、perl、mwt等主流技術疊加，兼容性好，可以進一步提高采用這些技術的太陽能電池性能，推進高效率太陽能電池產業化的發展。

cmp過程是一個機械作用和化學作用相平衡的過程。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、拋光盤的旋轉造成晶片與拋光墊的摩擦。此時化學作用為堿性的拋光液與晶片表面接觸發生腐蝕反應，晶片表面會被堿液腐蝕，摩擦則將該腐蝕層去除，通過循環這兩個作用過程，就可以實現晶片的拋光。

對于300μm厚度以上的晶片，通過上述方法可以達到較好的拋光效果，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，業界一般采用有蠟貼片的單面拋光技術，晶片依靠蠟膜作為介質將晶片緊緊地與陶瓷盤粘貼在一起進行拋光加工。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膜厚度和其均勻程度、硅片涂蠟的工藝環境的潔凈程度等因素相關。故在使用有蠟貼片單面拋光中，硅片涂蠟的工藝均應在潔凈室內進行(至少不低于100級)，要求蠟膜的厚度合適(≈1.5μm)、均勻。

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

技術實現要素：

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，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行貼膜，然后再用模板法進行拋光，有效的彌補了晶片的厚度和增加了機械強度。

按照本發明提供的技術方案，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：膠膜和提供機械力的表層膜，表層膜通過膠膜跟晶片結合在一起；

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、對晶片實施拋光工藝，使晶片達到預定厚度；

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，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，通過機械力將該膜從晶片上撕下來。

本發明所述的拋光方法，利用膠帶或者膠體對超薄晶片進行貼膜，然后再用模板法進行拋光，其優點在于：

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，且可以通過調節膜的厚度來對晶片的拋光后的厚度進行控制；

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

附圖說明

圖1是晶片拋光設備示意圖。

圖2是晶片拋光設備中晶片在模板中的狀態圖。

圖3是本發明實施例一步驟（1）示意圖。

圖4是本發明實施例一步驟（2）示意圖。

圖5是本發明實施例一步驟（4）示意圖。

圖6是本發明實施例二步驟（1）示意圖。

圖7是本發明實施例二步驟（2）示意圖。

圖8是本發明實施例二步驟（4）示意圖。

圖9是本發明實施例三完成步驟（1）（2）后的示意圖。

圖10是本發明實施例三步驟（3）示意圖。

圖11是本發明實施例三步驟（5）示意圖。

圖12是本發明實施例三步驟（6）示意圖。

圖13是本發明得到的晶片成品示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如圖1所示為用模板法對晶片進行拋光的過程，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轉動，此時晶片相對拋光墊102就會形成圍繞晶圓中心自轉和圍繞拋光墊102中心公轉的狀態，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，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被嵌入的部分實施側面推力，使晶片203移動；同時模板201在旋轉的時候還會對晶片203實施一個轉動的力；同時，模板201上面被施加壓力，該壓力通過模板201和襯墊202傳輸到晶片203上，控制晶片203跟拋光墊之間的距離。

本發明的實施例一如下。

（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和提供機械力的表層膜301。表層膜301通過膠膜302跟晶片203結合在一起，此處膠膜302可以是樹脂類（如聚氨酯類）粘性物質，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實施拋光工藝，使晶片達到預定厚度。

（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一步通過干法或者濕法清洗晶片后得到成品。

本發明的實施例二如下。

（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材質可以是聚丙烯酸酯類有機物、酚醛樹脂類有機物、環氧樹脂類有機物等。

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）對晶片實施拋光工藝，使晶片達到預定厚度；

（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，通過機械力將該膜從晶片上撕下來；最后得到晶片成品或者進一步通過干法或者濕法清洗晶片后得到成品。

本發明的實施例三如下。

（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材質可以是聚丙烯酸酯類有機物、酚醛樹脂類有機物、環氧樹脂類有機物等。

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和提供機械力的表層膜301。表層膜301通過膠膜302跟晶片203結合在一起，此處膠膜302可以是樹脂類（如聚氨酯類）粘性物質，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。可以通過控制背部膠體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實施拋光工藝，使晶片達到預定厚度；

（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，通過機械力將該膜從晶片203上撕下來；最后得到晶片成品或者進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，實施例一所述表面貼膠帶的方法，工藝操作簡單；實施例二所述為表面鍍膜的方法，能夠對增加的膜實現精密的控制；實施例三則是在表面鍍膜不能達到機械強度要求的時候，再增加表面膠帶。

應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。