一种曲面研磨装置及芯片提取方法

摘要

本发明提供一种曲面研磨装置及芯片提取方法，该装置用于芯片曲面研磨，包括：研磨面支撑圆柱体和研磨套筒，研磨套筒套设于研磨面支撑圆柱体外，研磨套筒，用于以所述研磨面支撑圆柱体为轴进行旋转对所述芯片曲面进行研磨。这样，通过研磨面支撑圆柱体控制研磨套筒旋转，对芯片曲面进行研磨，在研磨的过程中，由于研磨套筒的表面为曲面，从而使得研磨套筒能够与芯片曲面的待研磨位置选择性地良好接触，进而可以选择性地研磨芯片曲面的待研磨位置，避免研磨互连线之前研磨金属接触。

权利要求

1.一种利用曲面研磨装置进行芯片提取的方法，其特征在于，包括：利用所述曲面研磨装置中套设于研磨面支撑圆柱体的研磨套筒，研磨芯片堆叠中目标芯片的互连线，直至露出所述目标芯片的金属接触，以断开所述目标芯片与芯片堆叠中其他芯片的电连接；

从所述芯片堆叠中提取所述目标芯片。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标芯片的第一表面涂覆有保护层；

所述从所述芯片堆叠中提取所述目标芯片，具体为：腐蚀所述保护层，从所述芯片堆叠中提取所述目标芯片。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述腐蚀所述保护层，从所述芯片堆叠中提取所述目标芯片，具体为：

将所述堆叠芯片置于有机溶剂中进行加热，腐蚀所述保护层，以从所述芯片堆叠中提取所述目标芯片。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述利用所述曲面研磨装置研磨芯片堆叠中目标芯片的互连线之前，还包括：采用平面研磨装置研磨所述芯片堆叠中的其他芯片，直至露出所述目标芯片的互连线。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：将所述目标芯片的第二表面粘附于载玻片上，对所述目标芯片的第一表面进行检测。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述目标芯片的第二表面粘附有芯片连接膜；

所述从所述芯片堆叠中提取所述目标芯片之后，还包括：将所述目标芯片的第一表面粘附于载玻片上，去除所述目标芯片的第二表面上的芯片连接膜，对所述目标芯片的第二表面进行检测。

说明书

一种曲面研磨装置及芯片提取方法

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种曲面研磨装置及芯片提取方法。

背景技术

[0002] 封装体内的芯片失效时，需要从封装体内提取失效芯片即目标芯片，而后对目标芯片进行检测。

[0003] 现有的提取目标芯片的方法主要是采用平面研磨装置研磨目标芯片的互连线，直至露出目标芯片的金属接触，以将目标芯片与封装体中的其他芯片断开电连接，而后从封
装体中提取目标芯片。

[0004] 但是，现有的平面研磨装置在研磨目标芯片的互连线的过程中，由于芯片表面不平整或芯片的弯曲度较大，在研磨互连线之前会研磨金属接触，导致金属接触被破坏，后续
探针无法与金属接触有效连接，进而影响目标芯片的检测。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种曲面研磨装置及芯片提取方法，避免金属接触被破坏。

[0006] 为实现上述目的，本发明有如下技术方案：

[0007] 一种曲面研磨装置，该装置用于芯片曲面研磨，包括：

[0008] 研磨面支撑圆柱体和研磨套筒；

[0009] 所述研磨套筒套设于所述研磨面支撑圆柱体外；

[0010] 所述研磨套筒，用于以所述研磨面支撑圆柱体为轴进行旋转对所述芯片曲面进行研磨。

[0011] 可选的，所述研磨套筒的长度小于所述研磨面支撑圆柱体的长度。

[0012] 可选的，所述研磨套筒与所述研磨面支撑圆柱体之间设有粘贴层。

[0013] 可选的，所述研磨面支撑圆柱体的半径根据所述芯片曲面的尺寸确定。

[0014] 一种利用上述任一项所述的装置进行芯片提取的方法，包括：

[0015] 利用所述曲面研磨装置中套设于所述研磨面支撑圆柱体的所述研磨套筒，研磨芯片堆叠中目标芯片的互连线，直至露出所述目标芯片的金属接触，以断开所述目标芯片与
芯片堆叠中其他芯片的电连接；

[0016] 从所述芯片堆叠中提取所述目标芯片。

[0017] 可选的，所述目标芯片的第一表面涂覆有保护层；

[0018] 所述从所述芯片堆叠中提取所述目标芯片，具体为：

[0019] 腐蚀所述保护层，从所述芯片堆叠中提取所述目标芯片。

[0020] 可选的，所述腐蚀所述保护层，从所述芯片堆叠中提取所述目标芯片，具体为：

[0021] 将所述堆叠芯片置于有机溶剂中进行加热，腐蚀所述保护层，以从所述芯片堆叠中提取所述目标芯片。

[0022] 可选的，在所述利用所述曲面研磨装置研磨芯片堆叠中目标芯片的互连线之前，还包括：

[0023] 采用平面研磨装置研磨所述芯片堆叠中的其他芯片，直至露出所述目标芯片的互连线。

[0024] 可选的，还包括：

[0025] 将所述目标芯片的第二表面粘附于载玻片上，对所述目标芯片的第一表面进行检测。

[0026] 可选的，所述目标芯片的第二表面粘附有芯片连接膜；

[0027] 所述从所述芯片堆叠中提取所述目标芯片之后，还包括：

[0028] 将所述目标芯片的第一表面粘附于载玻片上，去除所述目标芯片的第二表面上的芯片连接膜，对所述目标芯片的第二表面进行检测。

[0029] 本发明实施例提供的一种曲面研磨装置，该装置用于芯片曲面研磨，包括：研磨面支撑圆柱体和研磨套筒，研磨套筒套设于研磨面支撑圆柱体外，研磨套筒，用于以所述研磨
面支撑圆柱体为轴进行旋转对所述芯片曲面进行研磨。这样，通过研磨面支撑圆柱体控制
研磨套筒旋转，对芯片曲面进行研磨，在研磨的过程中，由于研磨套筒的表面为曲面，从而
使得研磨套筒能够与芯片曲面的待研磨位置选择性地良好接触，进而可以选择性地研磨芯
片曲面的待研磨位置，避免研磨互连线之前研磨金属接触。

附图说明

[0030] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明
的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
这些附图获得其它的附图。

[0031] 图1示出了根据本发明实施例曲面研磨装置的结构示意图；

[0032] 图2示出了根据本发明实施例曲面研磨装置的俯视示意图；

[0033] 图3‑7示出了根据本发明实施例芯片提取的结构示意图。

具体实施方式

[0034] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

[0035] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的
情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

[0036] 正如背景技术中的描述，现有的平面研磨装置在研磨目标芯片的互连线的过程中，由于芯片表面不平整或芯片的弯曲度较大，在研磨互连线之前会研磨金属接触，导致金
属接触被破坏，后续探针无法与金属接触有效连接，进而影响目标芯片的检测。

[0037] 为此，本申请提供一种曲面研磨装置，该装置用于芯片曲面研磨，包括：研磨面支撑圆柱体和研磨套筒，研磨套筒套设于研磨面支撑圆柱体外，研磨套筒，用于以所述研磨面
支撑圆柱体为轴进行旋转对所述芯片曲面进行研磨。这样，通过研磨面支撑圆柱体控制研
磨套筒旋转，对芯片曲面进行研磨，在研磨的过程中，由于研磨套筒的表面为曲面，从而使
得研磨套筒能够与芯片曲面的待研磨位置选择性地良好接触，进而可以选择性地研磨芯片
曲面的待研磨位置，避免研磨互连线之前研磨金属接触。

[0038] 为了便于理解本申请的技术方案和技术效果，以下将结合附图对具体的实施例进行详细的说明。

[0039] 本申请实施例提供一种曲面研磨装置，参考图1和图2所示，用于芯片曲面研磨，包括：研磨面支撑圆柱体120和研磨套筒100；

[0040] 研磨套筒100套设于研磨面支撑圆柱体120外；

[0041] 研磨套筒100，用于以研磨面支撑圆柱体120为轴进行旋转对芯片曲面进行研磨。

[0042] 本申请实施例中，研磨面支撑圆柱体120用于控制研磨套筒100进行旋转，可以通过旋转研磨面支撑圆柱体120，进而带动研磨套筒100进行旋转，在研磨面支撑圆柱体120和
研磨套筒100旋转的过程中，研磨面支撑圆柱体120与研磨套筒100可以处于相对静止状态，
即研磨面支撑圆柱体120与研磨套筒100的旋转速度可以相同。在具体的应用中，研磨面支
撑圆柱体120与研磨套筒100可以为一体结构，研磨面支撑圆柱体120与研磨套筒100也可以
为非一体结构，可以通过粘贴层110将研磨面支撑圆柱体120和研磨套筒100粘贴在一起。

[0043] 本实施例中，研磨面支撑圆柱体120的半径可以根据芯片曲面的尺寸确定，通常选择砂纸或抛光布作为研磨套筒100粘贴在研磨面支撑圆柱体120的表面，由于砂纸或抛光布
的厚度较小，芯片曲面的尺寸基本决定研磨支撑圆柱体120的半径。这样通过芯片曲面尺寸
设置研磨面支撑圆柱体120的半径，使得研磨套筒100与芯片曲面良好接触，提高研磨套筒
100对芯片曲面的研磨效果。在具体的应用中，可以通过粘贴层110将砂纸或抛光布粘贴在
研磨面支撑圆柱体120的表面，粘贴层110例如可以为双面胶等粘贴胶。

[0044] 本实施例中，研磨套筒100的长度可以小于研磨面支撑圆柱体120的长度，可以理解的是，研磨套筒100仅套设于研磨面支撑圆柱体120的某一部分，则可以通过控制研磨面
支撑圆柱体120未被研磨套筒100套设的一部分，进而控制研磨套筒旋转对芯片曲面进行研
磨。例如，研磨套筒100可以套设于研磨面支撑圆柱体120的第一端，研磨套筒100的第一端
与研磨支撑圆柱体120的第一端齐平，而后通过控制研磨面支撑圆柱体120的第二端控制研
磨套筒100进行旋转。在其他实施例中，也可以在研磨面支撑圆柱体120的中心位置设置中
心轴，通过旋转中心轴带动研磨面支撑圆柱体120旋转，进而带动研磨套筒100旋转，以对芯
片曲面进行研磨。

[0045] 以上对本申请实施例提供的一种曲面研磨装置进行了详细的描述，本申请实施例还提供一种利用上述曲面研磨装置进行芯片提取的方法，以下将结合附图以及具体的实施
例进行详细的说明。

[0046] 在步骤S01中，利用曲面研磨装置中套设于所述研磨面支撑圆柱体120的所述研磨套筒100，研磨芯片堆叠中目标芯片的互连线，直至露出目标芯片的金属接触，以断开目标
芯片与芯片堆叠中其他芯片的电连接，参考图3‑图6所示。

[0047] 本申请实施例中，芯片堆叠可以包括两个及以上芯片，芯片堆叠中的各个芯片可以形成有器件结构以及与器件结构电连接的互连结构，器件结构形成于衬底上，器件结构
可以包括MOS器件、传感器件或存储器件或电容以外其他无源器件等。互连结构可以包括接
触塞、过孔以及连线层，连线层可以包括一层或多层，互连结构可以为金属材料，例如可以
为钨、铝、铜等。各个芯片可以具有相同或不同的器件结构，不同的器件结构可以是不同类
型的器件或者具有不同操作电压的同一类型的器件。

[0048] 本申请实施例中，芯片堆叠可以为封装体内的芯片堆叠，由于芯片在封装的过程中可能出现失效等问题，在确定失效芯片在芯片堆叠中的具体位置后，需要将失效芯片与
其他芯片断开电连接，以便对失效芯片进行检测分析，失效芯片即为目标芯片。

[0049] 以芯片堆叠包括四颗芯片为例进行详细说明，芯片堆叠包括第一芯片210、第二芯片220、第三芯片230以及第四芯片240，参考图3所示，封装芯片堆叠形成封装体的过程可以
为，在基板200上依次层叠第一芯片210、第二芯片220、第三芯片230以及第四芯片240。具体
的，可以为，在基板200上层叠第一芯片210，第一芯片210的第二表面与基板200接触，第二
表面为第一表面的相对面，第一芯片210的第一表面上形成有第一金属接触212，通过第一
互连线211连接第一芯片210中的第一金属接触212以及基板200中的互连线(图未示出)，以
实现第一芯片210与基板200的电连接。而后在第一芯片210的第一表面上堆叠第二芯片
220，第二芯片220的第一表面形成有第二金属接触222，通过第二互连线221连接第一芯片
210中的第一金属接触212以及第二芯片220中的第二金属接触222，实现第一芯片210与第
二芯片220的电连接。而后在第二芯片220的第一表面上堆叠第三芯片230，第三芯片220的
第一表面形成有第三金属接触234，通过第三互连线233连接第二芯片220中的第二金属接
触222和第三芯片230中的第三金属接触234，以实现第二芯片220和第三芯片230的电连接。
随后，在第三芯片230的第一表面上堆叠第四芯片240，第四芯片240的第一表面上形成有第
四金属接触242，通过第四互连线235将第三金属接触234和第四金属接触242连接，实现第
三芯片230和第四芯片240的电连接，从而通过互连线以及金属接触实现各个芯片之间的电
连接。最后通过封装树脂202将芯片堆叠包覆，形成封装体。封装树脂202可以避免芯片堆叠
遭受损失。本实施例中，也可以在第一芯片210、第二芯片220、第三芯片230以及第四芯片
240堆叠形成芯片堆叠后，将芯片堆叠电连接至基板200上，而后通过封装树脂202将芯片堆
叠包覆起来。在具体的实施例中，各个芯片的第一表面可以形成有芯片连接膜(die 
adhesive film)，通过芯片连接膜将各个芯片粘贴在一起。各个芯片的第二表面可以形成
有保护层，以避免芯片在堆叠的过程中遭受损失。保护层例如可以为聚酰亚胺
(polyimide)。

[0050] 本实施例中，以目标芯片为第三芯片230进行举例说明，可以先采用平面研磨装置研磨所述芯片堆叠中的其他芯片，直至露出所述第三芯片230的第三互连线233，参考图4所
示。具体的，可以为，通过平面研磨装置研磨封装树脂240以及第四芯片240，直至第三芯片
230的第三互连线233的顶部。由于目标芯片为第三芯片230，需要去除第三芯片230第一表
面上的第四芯片240，通过平面研磨装置能够更快的研磨去除第四芯片240。具体的，可以采
用320～360目的砂纸进行研磨以去除第四芯片240。但是对于第三芯片230而言，在采用平
面研磨装置研磨去除第四芯片240的过程中，会在研磨面产生凹坑等不平整，或者在封装的
过程中，由于热胀冷缩等原因芯片会发生弯曲，使得第三芯片230中的第三金属接触234的
高度高于部分第三互连线233的高度，在研磨第三互连线233的过程中会先研磨第三金属接
触234，或者研磨第三互连线233之后第三金属接触234上的第三互连线233过长，导致目标
芯片上的扎针平台高低不平，引发探针接触不良等。

[0051] 因此，本申请实施例采用曲面研磨装置研磨芯片堆叠中目标芯片即第三芯片230的互连线233，直至露出第三芯片230的金属接触234，以断开第三芯片230与芯片堆叠中其
他芯片的电连接，参考图5所示。具体的，去除第四芯片240直至第三芯片230的第三互连线
233的顶部后，利用曲面研磨装置中的研磨面支撑圆柱体120的旋转，带动套设于研磨面支
撑圆柱体120外的研磨套筒100旋转，研磨套筒100与第三互连线233接触，研磨套筒100在旋
转的过程中与第三互连线233摩擦，以达到研磨第三互连线233的作用。由于研磨套筒100为
圆柱状，能够跟芯片曲面的待研磨位置良好接触，起到很好的研磨效果，而且由于研磨套筒
100的表面为曲面，使得研磨套筒100能够选择性地研磨待研磨位置。例如，可以通过研磨套
筒100与第三互连线233接触，研磨套筒100的表面为曲面，在研磨套筒100与第三互连线233
接触时，无法与其他表面接触，进而达到仅研磨第三互连线233的作用，避免在研磨第三互
连线233的过程中率先研磨第三金属接触234的情况发生，提高研磨的精度。并且由于研磨
套筒100为圆柱状，可以进行旋转，因而通过不断选择研磨套筒100，进而不断研磨第三互连
线233以提高研磨的效率。

[0052] 本申请实施例中通过曲面研磨装置中的研磨面支撑圆柱体120的旋转，带动研磨套筒100进行旋转，选择性研磨芯片曲面的待研磨位置，避免在研磨互连线之前研磨金属接
触，使得探针能够与金属接触有效连接。

[0053] 在步骤S02中，从芯片堆叠中提取目标芯片，参考图6和图7所示。

[0054] 本实施例中，目标芯片即第三芯片230的第一表面涂覆有保护层231，可以通过腐蚀保护层231，以断开第三芯片230与芯片堆叠中的其他芯片的连接，从而从芯片堆叠中提
取目标芯片。具体的，参考图6所示，在通过曲面研磨装置研磨第三互连线233之后，第三芯
片230和第二芯片220之间的电连接线断开，第三芯片230和第二芯片220之间仅物理粘结在
一起，而后腐蚀保护层231，在腐蚀第三芯片230的保护层231的过程中将各个芯片之间的保
护层均去除，使得第三芯片230和第二芯片220的物理连接也断开，从而将第三芯片230从芯
片堆叠中提取出来，参考图7所示，第三芯片230与第一芯片210和第二芯片220完全断开，第
一芯片210和第二芯片220之间由于第二互连线221并未断开而电连接在一起。

[0055] 本实施例中，芯片堆叠位于封装体内时，可以通过曲面研磨装置研磨第三互连线233，以断开第三芯片230与芯片堆叠中其他芯片的电连接之后，将研磨后的封装体置于加
热台上进行加热，加热台的温度可以为50～90度，而后在封装体上滴加1～2滴发烟硝酸，发
烟硝酸与封装树脂202反应一段时间，例如可以为5～10秒。随后利用丙酮或丙酮的类似溶
剂将反应后的封装树脂冲洗掉，以将芯片堆叠全部暴露，参考图6所示。而后，将暴露出的芯
片堆叠浸泡在有机溶剂中进行加热，有机溶剂例如可以为去除聚酰亚胺的溶剂，芯片之间
的保护层在有机溶剂中被溶解去除，第三芯片230与其他芯片断开连接，从而将第三芯片
230从芯片堆叠中分离出来，参考图7所示。

[0056] 本实施例中，在从芯片堆叠中提取出第三芯片230之后，可以将第三芯片230置于载玻片上，第三芯片230的第二表面通过热熔胶与载玻片粘结，可以对第三芯片230的第一
表面进行探针卡探针测试及动态热点分析。在从芯片堆叠中提取出第三芯片230之后，也可
以将第三芯片230的第一表面通过热溶胶与载玻片粘结，而后可以通过发烟硝酸去除将第
三芯片230第二表面的芯片连接膜232，对第三芯片230的第二表面进行探针卡探针测试及
动态热点分析。

[0057] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。

[0058] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况
下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，
或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的
技术实质对以上实施例所做的任何的简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方
案保护的范围内。