提高拣片效率的方法、三维集成芯片的制造方法及芯片技术

本发明专利技术涉及提高拣片效率的方法、三维集成芯片的制造方法及芯片。所述方法均采用了拣片工序，并且，在拣片工序中，目标芯片朝向摄像头的表面覆盖有色调转换层，相较于所述目标芯片被所述色调转换层覆盖着的芯片表面，所述色调转换层与参照物之间的色调差异更大，由于可以获得更大的色调差异，因此在根据目标芯片和参照物之间的色调差异确定目标芯片的位置时，所述方法可以降低在判断出错的概率，即有助于降低拣片难度，提高拣片效率，进而有助于提高芯片封装的效率和良率。所述芯片的至少一个表面设置有用于调整覆盖着的材料表面色调并形成所述芯片相应表面色调的色调转换层，有助于降低芯片的辨别难度，提高辨别效率。提高辨别效率。提高辨别效率。

【技术实现步骤摘要】
提高拣片效率的方法、三维集成芯片的制造方法及芯片


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种提高拣片效率的方法、一种三维集成芯片的制造方法以及一种芯片。

技术介绍

[0002]目前，基于硅晶圆制造半导体芯片的工艺已日渐成熟。常规制程中，在同一硅晶圆上会设计许多个芯片，通常先基于硅晶圆制造形成半导体芯片的电路系统并进行测试，然后进行晶圆切割及封装工艺。通常，在完成晶圆切割后、执行后续工序前，还需要经过拣片工序(chip sorting)，其主要目的是选择芯片，将单个的芯片从切割时的承载物上吸起，拣到后续工艺的放置位置。
[0003]目前较大规模的封装厂均是采用专用的拣片设备进行自动拣片，其中，设置摄像头采集芯片和参照物(例如，设备底座或者载片背景)的图像，处理模块基于芯片和参照物在图像中的色调差异(例如明暗差异(即对比度)或者色彩差异)，获得具体的目标芯片的位置，再移动机械臂到相应位置并吸起目标芯片。
[0004]然而，在切割前后，芯片表面的颜色与制造所沉积的材料有关，材料的厚度不同也可能会改变芯片表面的颜色，进而可能会造成在上述拣片工序中，芯片表面与参照物的色调差异较小，进而导致处理模块在判断芯片位置时出错，即增加了拣片难度，降低了拣片效率，进而还会影响芯片封装的效率及良率。

技术实现思路

[0005]为了降低拣片难度，提高拣片效率，本专利技术提供一种提高拣片效率的方法。另外，本专利技术还提供一种三维集成芯片的制造方法以及一种芯片。
[0006]一方面，本专利技术提供一种提高拣片效率的方法，所述方法包括对由晶圆切割得到的多个芯片执行拣片工序，在所述拣片工序中，获得目标芯片的位置的方法包括：
[0007]利用摄像头采集目标芯片和参照物的图像，所述目标芯片朝向所述摄像头的表面覆盖有色调转换层；以及，
[0008]根据所述目标芯片和所述参照物的色调差异，确定所述目标芯片的位置，其中，相较于所述目标芯片被所述色调转换层覆盖着的芯片表面，所述色调转换层与所述参照物之间的色调差异更大。
[0009]可选的，所述色调转换层在切割所述晶圆前形成于所述晶圆的相应表面。
[0010]可选的，所述晶圆包括相对的正面和背面，在获得所述多个芯片的切割工序中，从所述晶圆的背面进行切割，并且所述色调转换层覆盖所述晶圆的背面。
[0011]可选的，相对于所述参照物，所述色调转换层朝向所述摄像头的表面为浅色调。
[0012]可选的，所述色调转换层为滤光层或者不透明颜料层。
[0013]可选的，所述晶圆包括被所述色调转换层覆盖着的氮化硅层，所述氮化硅层的厚度大于100μm。
[0014]可选的，所述色调转换层为黄色有机滤光层。
[0015]一方面，本专利技术提供一种三维集成芯片的制造方法，包括：
[0016]利用键合工艺键合第一晶圆和第二晶圆，以得到键合晶圆，所述第一晶圆和第二晶圆的正面相对并键合连接，所述第一晶圆和/或第二晶圆的背面一侧形成有用于改善翘曲程度的翘曲调整层；
[0017]在设置所述翘曲调整层的至少一个表面形成色调转换层；
[0018]从设置所述色调转换层的一侧执行切割工艺，由所述键合晶圆得到相互分离的多个芯片；以及，
[0019]执行拣片工序，其中，从所述多个芯片中获得目标芯片的位置的方法包括：利用摄像头采集目标芯片和参照物的图像，所述目标芯片朝向所述摄像头的表面覆盖有所述色调转换层；根据所述图像中所述目标芯片和所述参照物之间的色调差异，获得所述目标芯片的位置，相较于所述翘曲调整层，所述色调转换层与所述参照物之间的色调差异更大。
[0020]可选的，所述翘曲调整层为具有拉应力或者压应力的氮化硅层，所述氮化硅层的厚度大于100μm。
[0021]一方面，本专利技术提供一种芯片，所述芯片的至少一个表面设置有色调转换层，所述色调转换层用于调整所述芯片被所述色调转换层覆盖着的材料表面的色调，并形成所述芯片相应表面的色调。
[0022]可选的，所述芯片的背面一侧设置有用于改善翘曲程度的翘曲调整层，所述色调转换层覆盖所述翘曲调整层。
[0023]可选的，所述翘曲调整层为具有张应力或者压应力的氮化硅层。
[0024]本专利技术提供的提高拣片效率的方法，在拣片工序中，目标芯片朝向摄像头的表面覆盖有色调转换层，相较于覆盖着的芯片表面，所述色调转换层与所述参照物之间的色调差异更大，由于可以获得更大的色调差异，因此在根据目标芯片和参照物之间的色调差异确定目标芯片的位置时，可以降低判断出错的概率，即有助于降低拣片难度，提高拣片效率，进而有助于提高芯片封装的效率和良率。
[0025]本专利技术提供的三维集成芯片的制造方法中，在进行键合工艺之前，第一晶圆和/或第二晶圆的背面一侧形成有用于改善翘曲程度的翘曲调整层，在通过键合得到键合晶圆后、进行晶圆切割之前，在所述翘曲调整层的表面形成色调转换层，并在晶圆切割之后、执行拣片工艺时，根据图像中目标芯片和参照物之间的色调差异确定目标芯片的位置，而色调转换层相较于覆盖着的芯片表面，所述色调转换层与所述参照物之间的色调差异更大，因此有助于降低拣片难度，提高拣片效率。
[0026]本专利技术提供的芯片的至少一个表面设置有色调转换层，所述色调转换层用于调整所述芯片被所述色调转换层覆盖着的材料表面的色调，并形成所述芯片相应表面的色调，在需要通过参照物与芯片的色调差异来辨别芯片的工艺(如拣片工艺)中有助于降低芯片的辨别难度，提高辨别效率。
附图说明
[0027]图1是具有不同色调的晶圆的照片。
[0028]图2是本专利技术实施例的三维集成芯片的制造方法的流程图。
[0029]图3是利用本专利技术实施例的三维集成芯片的制造方法形成的键合晶圆的剖面示意图。
[0030]图4是利用本专利技术实施例的三维集成芯片的制造方法形成色调转换层后的剖面示意图。
具体实施方式
[0031]以下结合附图和具体实施例对本专利技术的提高拣片效率的方法、三维集成芯片的制造方法及芯片作进一步详细说明。根据下面的说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。应当理解，说明书的附图均采用了非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0032]在基于半导体晶圆(如硅片)完成各种晶圆尺度的半导体工艺后，晶圆上形成了许多个具有完整电路系统的芯片，在送去封装前，所述芯片先会进行测试。在封装阶段，经过测试的晶圆先被切割，再进行拣片工序，挑选出合格的芯片进行封装，或者，对于晶圆级封装，先在晶圆尺度对经过测试的芯片进行封装，然后再切割得到相互分离的芯片，并进行拣片工序以为后面的操作做准备。无论是芯片级封装还是晶圆级封装，均需要用到拣片工序。
[0033]目前一些拣片工序中，在通过摄像头采集芯片的图像以判断芯片的具体位置时，芯片朝向摄像头的一面的色调会出现不一致。图1是具有不同色调的晶圆的照片。参照图1，左边晶圆的色调较右边晶圆的色调浅。色调变化主要是由于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高拣片效率的方法，所述方法包括对由晶圆切割得到的多个芯片执行拣片工序，在所述拣片工序中，获得目标芯片的位置的方法包括：利用摄像头采集目标芯片和参照物的图像，所述目标芯片朝向所述摄像头的表面覆盖有色调转换层；以及，根据所述目标芯片和所述参照物的色调差异，确定所述目标芯片的位置，其中，相较于所述目标芯片被所述色调转换层覆盖着的芯片表面，所述色调转换层与所述参照物之间的色调差异更大。2.如权利要求1所述的提高拣片效率的方法，其特征在于，所述色调转换层在切割所述晶圆前形成于所述晶圆的相应表面。3.如权利要求2所述的提高拣片效率的方法，其特征在于，所述晶圆包括相对的正面和背面，在获得所述多个芯片的切割工序中，从所述晶圆的背面进行切割，并且所述色调转换层覆盖所述晶圆的背面。4.如权利要求1所述的提高拣片效率的方法，其特征在于，相对于所述参照物，所述色调转换层朝向所述摄像头的表面为浅色调。5.如权利要求1所述的提高拣片效率的方法，其特征在于，所述色调转换层为滤光层或者不透明颜料层。6.如权利要求1所述的提高拣片效率的方法，其特征在于，所述晶圆包括被所述色调转换层覆盖着的氮化硅层，所述氮化硅层的厚度大于100μm。7.如权利要求6所述的提高拣片效率的方法，其特征在于，所述色调转换层为黄色有机滤光层。8.一种三维集成芯片的制造方法，其特征在于，包括：利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴恙，杨帆，胡胜，
申请(专利权)人：武汉新芯集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：