晶圆背面研磨（Back Grinding）工艺先容

今天小编给各人分享一编关于晶圆背面研磨（Back Grinding）工艺的相关内容，希望能对您有所资助！

经由前端工艺处置惩罚并通过晶圆测试的晶圆将从背面研磨（Back Grinding）最先后端处置惩罚。背面研磨是将晶圆背面磨薄的工序，其目的不但是为了镌汰晶圆厚度，还在于联络前端和后端工艺以解决前后两个工艺之间泛起的问题。半导体芯片（Chip）越薄，就能堆叠（Stacking）更多芯片，集成度也就越高。但集成度越高却可能导致产品性能的下降。以是，集成度和提升产品性能之间就保存矛盾。因此，决议晶圆厚度的研磨（Grinding）要领是降低半导体芯片本钱、决议产品质量的要害之一。

1. 背面研磨（Back Grinding）的目的

图1. 晶圆制造工艺和半导体制造工艺中的形态转变

在由晶圆制成半导体的历程中，晶圆的外观一直爆发转变。首先，在晶圆制造工艺中，晶圆的边沿（Edge）和外貌会举行抛光（Polishing），这一历程通；嵫心ゾг驳牧矫。前端工艺竣事后，可以最先只研磨晶圆背面的背面研磨工序，能去除在前端工艺中受化学污染的部分，并减薄芯片的厚度，这很是适用于制作搭载于IC卡或移动装备的薄型芯片。别的，这一工序尚有镌汰电阻、降低功耗、增添热导率而迅速散热至晶圆背面的优点。但与此同时，由于晶圆较薄，很容易被外力折断或翘曲，使得处置惩罚办法越发难题。

2. 背面研磨（Back Grinding）详细工艺流程

图2. 背面研磨三办法

背面研磨详细可以分为以下三个办法：第一、在晶圆上贴上；そ捍ぃ═ape Lamination）；第二、研磨晶圆背面；第三、在将芯片从晶圆中疏散出来前，需要将晶圆安顿在；そ捍木г蔡╓afer Mounting）上。晶圆贴片工艺是疏散芯片（切割芯片）的准备阶段，因此也可以包括在切割工艺中。近年来，随着芯片越来越薄，工艺顺序也可能爆发改变，工艺办法也愈发细腻化。

3. ；ぞг驳奶ぃ═ape Lamination）工艺

图3. 贴膜工艺和晶圆正面

背面研磨的第一步是贴膜。这是一种将胶带粘到晶圆正面的涂层工艺。举行背面研磨时，硅化合物会向周围扩散，晶圆也可能在这一历程中会因外力而破碎或翘曲，且晶圆面积越大，越容易受到这种征象的影响。因此，在背面研磨之前，需要贴上一条薄薄的紫外线（Ultra Violet, 简称 UV）蓝膜用于；ぞг。

贴膜时，为了使晶圆和胶带之间没有间隙或气泡，需要提高粘协力。但在背面研磨后，晶圆上的胶带应通过紫外线照射降低粘协力。剥离后，胶带的残留物不得留在晶圆外貌。有时，该工艺会使用粘协力较弱且容易爆发气泡的非紫外线减粘膜处置惩罚，虽然弱点多，但价钱低廉。别的，还会用到比UV减粘膜厚两倍的凸块（Bump）膜，预计在未来会有越来越高的使用频率。

4. 晶圆厚度与芯片封装成反比

图4. 多芯片封装（MCP，Multi Chip Package）结构

经由背面研磨的晶圆厚度一样平常会从800-700?镌汰到80-70?。减薄到十分之一的晶圆能堆叠四到六层。迩来，通过两次研磨的工艺，晶圆甚至可以减薄到约莫20?，从而堆叠到16到32层，这种多层半导体结构被称为多芯片封装（MCP）。在这种情形下，只管使用了多层结构，制品封装的总高度不得凌驾一定厚度，这也是为何始终追求磨得更薄的晶圆。晶圆越薄，缺陷就会越多，下一道工序也越难举行。因此，需要先进的手艺刷新这一问题。

5. 背面研磨要领的改变

图5. 凭证晶圆厚度而差别的研磨要领

通过将晶圆切割得尽可能薄以战胜加工手艺的局限性，背面研磨手艺一直生长。关于常见的厚度大于即是50?的晶圆，背面研磨有三个办法：先是粗磨（Rough Grinding），再是精磨（Fine Grinding），两次研磨后切割并抛光晶圆。此时，类似化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing，简称 CMP）一样，一样平常会在抛光垫和晶圆之间投入浆料（Slurry）和去离子水（Deionized Water）。这种抛光事情能镌汰晶圆和抛光垫之间的摩擦，使外貌灼烁。当晶圆较厚时，可以接纳超细腻研磨（Super Fine Grinding），但晶圆越薄，就越需要举行抛光。

若是晶圆变得更薄，在切割历程中容易泛起外部缺陷。因此，若是晶圆的厚度为50?微米或更小，可以改变工艺顺序。此时，会接纳先划片后减。―BG，Dicing Before Grinding）的要领，即在第一次研磨之前，先将晶圆切割一半。凭证划片（Dicing）、研磨和划片的顺序，将芯片从晶圆清静地疏散出来。别的，尚有使用结实的玻璃板来避免晶圆破碎的特殊的研磨要领。

随着电器小型化对集成度的要求越来越高，背面研磨手艺也应不但战胜其局限性，继续生长。同时，不但要解决晶圆的缺陷问题，还必需为未来工艺可能泛起的新问题做好准备。为相识决这些问题，可能需要替换工艺顺序，或引入应用于半导体前端工艺的化学蚀刻手艺，周全开发新的加工要领。为相识决大面积晶圆固有的缺陷，正对研磨要领举行多种探索实验。别的，关于怎样接纳使用研磨晶圆后爆发的硅渣的研究也正在举行。

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