[发明专利]基于纳米金刚石颗粒的大规模芯片减薄方法

权利要求书

1.一种基于纳米金刚石颗粒的大规模芯片减薄方法，根据以下步骤制备厚度在10微米或其以下的超薄芯片：

1)根据芯片的尺寸及形状在芯片托盘上加工出芯片槽，然后将待减薄的芯片粘结到芯片槽中；

2)将芯片托盘的底面黏附于陶瓷盘上；

3)制备聚晶、类球状纳米金刚石颗粒，并通过输送管道输送金刚石颗粒到薄盘上，并使其均匀布满在减薄盘；

4)将黏附了芯片托盘的陶瓷盘安放到减薄盘上，其中芯片朝下与金刚石颗粒接触，然后在陶瓷盘上施加均布载荷，并调整减薄盘和陶瓷盘的旋转速度，通过金刚石颗粒研磨芯片来进行减薄，具体采用等级递进流水线式减薄方式：即利用粒径分布在2000nm至1nm范围内的多种不同粒径的金刚石颗粒，根据对减薄速度和减薄后芯片质量的要求，依次选择从大到小不同粒径的金刚石颗粒进行渐进式减薄，具体如下：

a：将陶瓷盘安放在一号减薄盘上并施加均布载荷，一号减薄盘上的金刚石颗粒的粒径在1250-2000nm，减薄芯片厚度至100-500μm；

b：将陶瓷盘移动至二号减薄盘上并施加均布载荷，二号减薄盘上的金刚石颗粒的粒径为1000-1250nm，减薄芯片厚度至60-100μm；

c：将陶瓷盘移动至三号减薄盘上并施加均布载荷，三号减薄盘上的金刚石颗粒的粒径为800-1000nm，减薄芯片厚度至40-60μm；

d：将陶瓷盘移动至四号减薄盘上并施加均布载荷，四号减薄盘上的金刚石颗粒的粒径为500-800nm，减薄芯片厚度至15-30μm；

e：将陶瓷盘移动至五号减薄盘上并施加均布载荷，五号减薄盘上的金刚石颗粒的粒径为40-200nm，减薄芯片厚度至12-14μm；

f：将陶瓷盘移动至六号减薄盘上并施加均布载荷，六号减薄盘上的金刚石颗粒的粒径为1-40nm，减薄芯片厚度至10微米或其以下；

5)除去陶瓷盘和芯片托盘之间的粘结剂，将芯片托盘加热，使芯片与托盘分离，再用中性有机溶剂清洗芯片，并将芯片转移。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤4)中，当使用的金刚石颗粒粒径在1000-2000nm时，采用4-7.5莫氏硬度的减薄盘；当使用的金刚石颗粒粒径在500-1000nm时，采用2-4莫氏硬度的减薄盘；当使用的金刚石颗粒粒径在500nm以下时，采用1-2莫氏硬度的减薄盘。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)进行减薄操作时，在陶瓷盘上施加每个芯片承受的载荷为0.5-1.5KPa的均布载荷，陶瓷盘和减薄盘的旋转速度分别为30-80rpm和30-40rpm。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤4)的减薄过程中通过管道输送金刚石颗粒到减薄盘上进行补给。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中采用有机溶剂和去离子水依次清洗待减薄的芯片，然后在芯片槽中注入少量的粘结剂，采用贴片技术将各尺寸及形状的芯片放置于对应的芯片槽中，加热芯片托盘，并加压后冷却，使芯片贴合到芯片槽中。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)在陶瓷盘上均匀涂覆粘结剂，将芯片托盘底面黏附于陶瓷盘上。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)通过输送管道输送金刚石颗粒到减薄盘上，通过旋转机器驱动减薄盘旋转并控制旋转速度，在整个减薄过程中，采用修正环促使金刚石颗粒均匀地布满整个减薄盘。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5)用中性有机溶剂清洗芯片时，芯片会依托在芯片托盘的芯片槽中，使用柔性图章选择性转移不同功能的芯片至特定基底上。