[发明专利]一种晶圆减薄砂轮及其制备方法

说明书

本发明属于晶圆加工技术领域，具体涉及一种低密度晶圆减薄砂轮及其制备方法。所述减薄砂轮，包括如下体积份数的原料：金刚石12‑18份，碳化硅3‑7份，六方氮化硼2‑5份，发泡剂6‑10份，聚酰亚胺树脂35‑45份，偶联剂2‑5份。本发明通过制备一种砂轮低密度的减薄砂轮，此减薄砂轮在具有一定的强度下，降低总体磨料层硬度，减少磨削过程中的压应力，从而降低损伤层厚度，对薄晶片即3D封装技术中的晶圆减薄、操作设备老旧尤为适用；本发明制备的砂轮可以有效降低晶圆损伤层和裂纹，保证良品率。

技术领域

本发明属于晶圆加工技术领域，具体涉及一种低密度的晶圆减薄砂轮及其制备方法。

背景技术

硅单晶被广泛应用于集成电路和光伏产业中，其中集成电路是采用半导体制作工艺，在一块小的单晶硅片上制作出训读晶体管和电容器等元器件，并按照多层布线或隧道布线最终形成完整的电子电路。磨削加工是硅晶体机械加工过程中的必不可少组成部分。当前的电子产品一方面不断向小、轻、薄的方向发展，另一方面不断向系统集成化、功能齐全化等融合化方面发展，近年来随着手机超薄化等其它方面产品的需求，晶圆封装逐渐向3D封装方面发展，此类封装的要点是指在不改变封装体尺寸的前提下，在同一个封装体内于垂直方向叠放两个以上芯片的封装技术，主要优点是：在尺寸和重量方面，3D设计替代单芯片封装缩小了器件尺寸、减轻了重量。与传统封装相比，使用3D技术可缩短尺寸、减轻重量达40-50倍；在速度方面，3D技术节约的功率可使3D元件以每秒更快的转换速度运转而不增加能耗；硅片后处理等等，实现多功能、高效能；大容量高密度，单位体积上的功能及应用成倍提升以及低成本。

为了实现电子产品芯片的3D封装，在封装整体厚度不变甚至有所降低的趋势下，叠层中所有各层芯片的厚度就需要更薄。晶圆的减薄加工不可避免的会在硅晶体表面产生磨痕，划痕，在硅片表面产生裂纹和不同程度的损伤，磨削引入的损伤影响着晶圆的强度和变形量。而硅片如果减薄至50μm及以下时，会发生变形和破碎，加工难度大；同时，砂轮组配设备的新旧对磨削效果也会有影响，设备越老旧，磨削效果越差。

中国专利公开号CN1951635A，公布日期是2007年4月25日，公布了“一种硬脆基体晶片超精密磨削砂轮”，砂轮磨削去除率高，磨削表面粗糙度低，硬脆晶体基片无划痕、凹坑、微疵点、微裂纹、位错等表面/亚表面损伤，砂轮制作成本低。但是，该专利主要用于常规基体晶片的磨削加工，对于电子产品芯片的3D封装技术，要求基体晶片很薄，该发明的砂轮并不适合这种特殊的晶片磨削加工。

针对电子产品芯片的3D封装技术中的晶圆减薄用砂轮还未有相关报道，因此，对于现有技术，还有进一步改进的必要。

发明内容

为了克服现有技术中的问题，本发明提供了一种减薄砂轮及其制备方法，配方配料合理，制作的砂轮密度低，可用于3D封装技术中的晶圆减薄。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种晶圆减薄砂轮，包括以下体积份数的原料：金刚石12-18份，碳化硅3-7份，六方氮化硼2-5份，发泡剂6-10份，聚酰亚胺树脂35-45份，偶联剂2-5份。

优选的，金刚石粒径3-7μm，碳化硅粒径1-2.5μm，六方氮化硼粒径＜5μm，发泡剂粒径38-44μm，聚酰亚胺树脂粒径50-80μm。

本发明所述偶联剂为道康宁生产的偶联剂Z-6040，偶联剂Z-6040是一种功能化硅氧烷产品，它能增强配混料中聚合物——填料间的相互作用，内含烷氧基和烷基功能化基团，改进无机填料进入有机聚合物的分散性，分析纯级别；发泡剂为热膨胀微球，型号为EMH204；聚酰亚胺树脂的型号为TY002。

以下介绍本发明中晶圆减薄砂轮所用的各材料：

聚酰亚胺树脂是粘合剂，主要起到把磨料和其它辅料粘合的作用，它的特点是分子量均匀适中，可使成型材料的松散和干湿达到最佳状态，即使在高温、高湿度季节仍能保持其特性。