CN116207182B - 芯片制备方法及电子器件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种芯片制备方法及电子器件，该制备方法包括：在原料片的表面上确定出划片区，除了所述划片区，在所述原料片表面的其他区域涂覆光刻胶；蚀去所述原料片表面最外层的外延层对应在所述划片区内的部分，并暴露出位于所述外延层下方的衬底层；对所述划片区内的所述衬底层进行切割，以从所述原料片上分离出芯片模块。基于本发明的技术方案，先将划片区的外延层蚀去，再进行划片，这样剩余的外延层会形成光滑的边缘端面，且划片的刀具不会触及到剩余的外延层，进而不会在外延层的边缘产生裂纹和崩边等损伤。

Description

芯片制备方法及电子器件
技术领域
本发明涉及芯片技术领域，特别地涉及一种芯片制备方法及电子器件。
背景技术
在各类电子器件中，芯片都是是必不可少的核心部件之一，而在芯片的制备过程中，针对芯片的划片工艺是必经工艺。目前所采用的划片方式，在划片过程中，芯片边缘会受到划片刀的研磨和切削，使得芯片的四周会出现不同程度的损伤，产生微小的裂纹和崩边等损伤。而这些损伤在某些类型的电子器件中会导致后续的器件失效。
例如芯片应用于红外探测器中时，目前红外探测器领域的主流发展方向是制冷型红外探测器，其在红外热成像、红外遥感等方面有着广泛应用。该类型的探测器工作时，其温度会由室温降至80k，剧烈的温度变化会导致探测器芯片内部产生热失配，尤其是在划片时边缘产生损伤的部位，在热失配的影响下损伤加剧，形成裂纹。严重时，裂纹会延伸至探测器内部，影响探测器性能，产生连续的盲元造成探测器失效或不合格。
如果在探测器的芯片的制备过程中避免芯片边缘产生损伤，则能够显著提升探测器芯片制备的成品率。因此，如何避免芯片边缘产生损伤是目前本领域亟待解决的问题。
发明内容
为了解决现有技术中存在的芯片边缘在划片时产生裂纹和崩边等损伤而导致的器件合格性问题，本发明提出了一种芯片制备方法及电子器件。
第一方面，本发明提出的一种芯片制备方法，包括：
在原料片的表面上确定出划片区，除了所述划片区，在所述原料片表面的其他区域涂覆光刻胶；
蚀去所述原料片表面最外层的外延层对应在所述划片区内的部分，并暴露出位于所述外延层下方的衬底层；
对所述划片区内的所述衬底层进行切割，以从所述原料片上分离出芯片单元。
在一个实施方式中，对所述划片区内的所述衬底层进行切割之前，还包括：
去除在所述原料片表面的所述其他区域所涂覆的光刻胶，重新在原料片的表面上整体涂覆光刻胶。
在一个实施方式中，蚀去所述原料片表面最外层的外延层对应在所述划片区内的部分形成划片槽，所述划片槽的宽度大于划片刀具的厚度，所述划片槽的深度大于所述外延层的厚度。
在一个实施方式中，采用化学腐蚀、离子刻蚀或激光烧蚀去除所述原料片表面最外层的外延层对应在所述划片区内的部分。
在一个实施方式中，还包括：
将所述芯片单元与电路模块进行连接，所述芯片单元的所述外延层与所述电路模块表面通过多个焊接球连接；
去除所述芯片单元的所述衬底层。
在一个实施方式中，将所述芯片单元与电路模块进行连接之前，还包括：
去除所述芯片单元上涂覆的光刻胶，并对所述芯片单元进行清洗。
在一个实施方式中，所述焊接球采用铟球。
第二方面，本发明提出的一种电子器件，包括采用如上述的制备方法所制备的芯片，进而具备其所具备的全部技术效果。
上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。
本发明提供的一种芯片制备方法及电子器件，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：
本发明的一种芯片制备方法及电子器件，采用先将划片区的外延层蚀去，再进行划片，这样剩余的外延层会形成光滑的边缘端面，且划片的刀具不会触及到剩余的外延层，进而不会在外延层的边缘产生裂纹和崩边等损伤。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1显示了本发明的制备方法的主要流程的示意图；
图2显示了本发明的制备方法所对应的原料片的结构示意图；
图3显示了图2所示的结构上形成划片槽的结构示意图；
图4显示了图3所示的结构在去除原有的光刻胶后的结构示意图；
图5显示了图4所示的结构重新整体涂覆光刻胶后的结构示意图；
图6显示了图5所示的结构经划片后分离出芯片单元的结构示意图；
图7显示了图6中分离出的芯片单元与电路模块连接后的结构示意图；
图8显示了图7所示的结构去除衬板层后的结构示意图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
附图标记：
1-划片区，2-光刻胶，3-外延层，4-衬板层，5-划片槽，6-电路模块，7-焊接球。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
参照附图图1至图8，本发明的实施例提供了一种芯片制备方法，包括：
步骤S100：在原料片的表面上确定出划片区1，除了划片区1，在原料片表面的其他区域涂覆光刻胶2。
具体地，如附图图2所示，芯片制备的第一步就是要从原料片上分离出制备芯片的基础。原料片原本包括两层结构，即作为表面层的外延层3以及作为基地的衬底层，而外延层3正是芯片的基础，划片工艺就要从原料片上分离出具有部分外延层3的芯片单元。首先根据原料片、芯片的尺寸，在原料片的表面上确定出划片区1，划片区1以外的区域原则上在划片后即作为一个个能够制备芯片成品的芯片单元，在划片区1以外的区域表面涂覆光刻胶2进行保护。
步骤S200：蚀去原料片表面最外层的外延层3对应在划片区1内的部分，并暴露出位于外延层3下方的衬底层。
具体地，采用化学腐蚀、离子刻蚀或激光烧蚀去除原料片表面最外层的外延层3对应在划片区1内的部分。如附图图3所示，由于光刻胶2的保护，原料片上外延层3只有与划片区1对应的部分会被蚀去，而相比于机械式划片，采用化学腐蚀、离子刻蚀或激光烧蚀的方式，被光刻胶2保护的得以保留的外延层3的边缘不会产生裂纹和崩边等损伤，边缘的端面光滑且无损伤。
同时，蚀去原料片表面最外层的外延层3对应在划片区1内的部分形成划片槽5，划片槽5的宽度大于划片刀具的厚度，划片槽5的深度大于外延层3的厚度。即针对划片槽5的尺寸需要进行控制，主要是需要具有足够宽的宽度供划片刀具进入；深度上需要大于外延层3的厚度，这样一是保证划片区1处的外延层3被完全蚀去，二是使得划片槽5的槽底面(划片的基准面)和外延层3与衬底层之间的界面错开，避免划片时在划片槽5的槽底面上作用的力直接传递到外延层3与衬底层之间的界面上而引起外延层3边缘可能产生的损害。
步骤S210：去除在原料片表面的其他区域所涂覆的光刻胶2，重新在原料片的表面上整体涂覆光刻胶2。
具体地，如附图图4与图5所示，在形成划片槽5后、划片之前，取出原料片上原本局部涂覆的光刻胶2，重新整体涂覆上光刻胶2，重新涂覆上光刻胶2不仅覆盖芯片单元对应的区域，同时也覆盖划片区1中形成的划片槽5，这样做的目的在于利用光刻胶2完全包裹芯片单元的顶面与四周表面，避免了划切过程中产生的碎屑对材料表面的破坏。
步骤S300：对划片区1内的衬底层进行切割，以从原料片上分离出芯片单元。
步骤S310：去除芯片单元上涂覆的光刻胶2，并对芯片单元进行清洗。
具体地，如附图图6所示，对于衬底材料，由于在后续的工艺中会被去除，所以衬底的边缘状态对探测器芯片的影响较小，可以由常规的划片方式划开。对划片区1的衬底层进行切割后，即分离出用于进一步制备芯片的芯片单元。
步骤S400：将芯片单元与电路模块6进行连接，芯片单元的外延层3与电路模块6表面通过多个焊接球7连接，焊接球7采用铟球；
步骤S500：去除芯片单元的衬底层。
具体地，如附图图7与图8所示，将芯片单元倒装在电路模块6上，芯片单元的外延层3与电路模块6之间采用焊接球7进行焊接，焊接球7采用铟球，也可以采用其他材质。到此即完成本申请中的制备流程，后续当然也涉及到对于图8所示结构的进一步封装工序，但本案重点不在此，故不作进一步阐述。
本发明的实施例还提供了一种电子器件，包括采用上述的制备方法所制备的芯片，进而具备其所具备的全部技术效果。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (5)

1.一种芯片制备方法，其特征在于，包括：
在原料片的表面上确定出划片区，除了所述划片区，在所述原料片表面的其他区域涂覆光刻胶；
采用化学腐蚀、离子刻蚀或激光烧蚀，蚀去所述原料片表面最外层的外延层对应在所述划片区内的部分，并暴露出位于所述外延层下方的衬底层；
去除在所述原料片表面的所述其他区域所涂覆的光刻胶，重新在原料片的表面上整体涂覆光刻胶；
对所述划片区内的所述衬底层进行切割，以从所述原料片上分离出芯片单元；
其中，蚀去所述原料片表面最外层的外延层对应在所述划片区内的部分形成划片槽，所述划片槽的宽度大于划片刀具的厚度，所述划片槽的深度大于所述外延层的厚度。
2.根据权利要求1所述的芯片制备方法，其特征在于，还包括：
将所述芯片单元与电路模块进行连接，所述芯片单元的所述外延层与所述电路模块表面通过多个焊接球连接；
去除所述芯片单元的所述衬底层。
3.根据权利要求2所述的芯片制备方法，其特征在于，将所述芯片单元与电路模块进行连接之前，还包括：
去除所述芯片单元上涂覆的光刻胶，并对所述芯片单元进行清洗。
4.根据权利要求2所述的芯片制备方法，其特征在于，所述焊接球采用铟球。
5.一种电子器件，其特征在于，包括采用如权利要求1至4任一项所述的制备方法所制备的芯片。
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