您好~歡迎光臨珠海市中芯集成電路有限公司網站~
珠海市中芯集成電路有限公司

咨詢熱線:

0756-8632035

CHNCHIP ENGINEERING CO.,LTD.
CUSTOMER      

以客戶為中心  

quality
以質量求生存 
SERVICE
 以服務求發展

       新聞動態
           NEWS
<<返回首頁
    您的位置:
背面研磨(Back Grinding)決定晶圓的厚度
來源:skhynix | 作者:chnchip | 發布時間: 2021-02-22 | 1717 次瀏覽 | 分享到:

       經過前端工藝處理并通過晶圓測試的晶圓將從背面研磨(Back Grinding)開始后端處理。背面研磨是將晶圓背面磨薄的工序,其目的不僅是為了減少晶圓厚度,還在于聯結前端和后端工藝以解決前后兩個工藝之間出現的問題。半導體芯片(Chip)越薄,就能堆疊(Stacking)更多芯片,集成度也就越高。但集成度越高卻可能導致產品性能的下降。所以,集成度和提升產品性能之間就存在矛盾。因此,決定晶圓厚度的研磨(Grinding)方法是降低半導體芯片成本、決定產品質量的關鍵之一。

       1. 背面研磨(Back Grinding)的目的

圖1. 晶圓制造工藝和半導體制造工藝中的形態變化

       在由晶圓制成半導體的過程中,晶圓的外觀不斷發生變化。首先,在晶圓制造工藝中,晶圓的邊緣(Edge)和表面會進行拋光(Polishing),這一過程通常會研磨晶圓的兩面。前端工藝結束后,可以開始只研磨晶圓背面的背面研磨工序,能去除在前端工藝中受化學污染的部分,并減薄芯片的厚度,這非常適用于制作搭載于IC卡或移動設備的薄型芯片。此外,這一工序還有減少電阻、降低功耗、增加熱導率而迅速散熱至晶圓背面的優點。但與此同時,由于晶圓較薄,很容易被外力折斷或翹曲,使得處理步驟更加困難。

       2. 背面研磨(Back Grinding)詳細工藝流程

圖2. 背面研磨三步驟

       背面研磨具體可以分為以下三個步驟:第一、在晶圓上貼上保護膠帶貼膜(Tape Lamination);第二、研磨晶圓背面;第三、在將芯片從晶圓中分離出來前,需要將晶圓安置在保護膠帶的晶圓貼片(Wafer Mounting)上。晶圓貼片工藝是分離芯片(切割芯片)的準備階段,因此也可以包含在切割工藝中。近年來,隨著芯片越來越薄,工藝順序也可能發生改變,工藝步驟也愈發精細化。

       3. 保護晶圓的貼膜(Tape Lamination)工藝

圖3. 貼膜工藝和晶圓正面

       背面研磨的第一步是貼膜。這是一種將膠帶粘到晶圓正面的涂層工藝。進行背面研磨時,硅化合物會向四周擴散,晶圓也可能在這一過程中會因外力而破裂或翹曲,且晶圓面積越大,越容易受到這種現象的影響。因此,在背面研磨之前,需要貼上一條薄薄的紫外線(Ultra Violet, 簡稱 UV)藍膜用于保護晶圓。

       貼膜時,為了使晶圓和膠帶之間沒有間隙或氣泡,需要提高粘合力。但在背面研磨后,晶圓上的膠帶應通過紫外線照射降低粘合力。剝離后,膠帶的殘留物不得留在晶圓表面。有時,該工藝會使用粘合力較弱且容易產生氣泡的非紫外線減粘膜處理,雖然缺點多,但價格低廉。此外,還會用到比UV減粘膜厚兩倍的凸塊(Bump)膜,預計在未來會有越來越高的使用頻率。

       4. 晶圓厚度與芯片封裝成反比

圖4. 多芯片封裝(MCP,Multi Chip Package)結構

       經過背面研磨的晶圓厚度一般會從800-700?減少到80-70?。減薄到十分之一的晶圓能堆疊四到六層。近來,通過兩次研磨的工藝,晶圓甚至可以減薄到大約20?,從而堆疊到16到32層,這種多層半導體結構被稱為多芯片封裝(MCP)。在這種情況下,盡管使用了多層結構,成品封裝的總高度不得超過一定厚度,這也是為何始終追求磨得更薄的晶圓。晶圓越薄,缺陷就會越多,下一道工序也越難進行。因此,需要先進的技術改進這一問題。

       5. 背面研磨方法的改變

圖5. 根據晶圓厚度而不同的研磨方法

       通過將晶圓切割得盡可能薄以克服加工技術的局限性,背面研磨技術不斷發展。對于常見的厚度大于等于50?的晶圓,背面研磨有三個步驟:先是粗磨(Rough Grinding),再是精磨(Fine Grinding),兩次研磨后切割并拋光晶圓。此時,類似化學機械拋光(Chemical Mechanical Polishing,簡稱 CMP)一樣,一般會在拋光墊和晶圓之間投入漿料(Slurry)和去離子水(Deionized Water)。這種拋光工作能減少晶圓和拋光墊之間的摩擦,使表面光亮。當晶圓較厚時,可以采用超精細研磨(Super Fine Grinding),但晶圓越薄,就越需要進行拋光。

       如果晶圓變得更薄,在切割過程中容易出現外部缺陷。因此,如果晶圓的厚度為50?微米或更小,可以改變工藝順序。此時,會采用先劃片后減薄(DBG,Dicing Before Grinding)的方法,即在第一次研磨之前,先將晶圓切割一半。按照劃片(Dicing)、研磨和劃片的順序,將芯片從晶圓安全地分離出來。此外,還有使用堅固的玻璃板來防止晶圓破裂的特殊的研磨方法。

       隨著電器小型化對集成度的要求越來越高,背面研磨技術也應不但克服其局限性,繼續發展。同時,不僅要解決晶圓的缺陷問題,還必須為未來工藝可能出現的新問題做好準備。為了解決這些問題,可能需要調換工藝順序,或引入應用于半導體前端工藝的化學蝕刻技術,全面開發新的加工方法。為了解決大面積晶圓固有的缺陷,正對研磨方法進行多種探索嘗試。此外,關于如何回收利用研磨晶圓后產生的硅渣的研究也正在進行。



源文地址:https://news.skhynix.com.cn/back-grinding-determines-the-thickness-of-a-wafer/#
版權聲明: 本站內容除原創文章之外,轉載內容只為傳遞更多信息,并不代表本網站贊同其觀點。轉載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權歸版權所有權人所有。本站采用的非本站原創文章及圖片等內容無法一一聯系確認版權者。如涉及作品內容、版權和其它問題,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當措施,避免給雙方造成不必要的經濟損失。聯系電話:0756-8632035;郵箱:zhcce@chnchip.com.cn。

珠海市中芯集成電路有限公司是一家專業從事集成電路后序加工的高科技電子公司,可以為客戶提供晶圓測試(wafer testing)、晶圓切割Dicing Saw(半切及貼膜全切) 、晶圓研磨減薄(wafer back grinding)、成品測試及tcp/cof/cob封裝等全方位的服務。公司是中國半導體行業協會會員,珠海市軟件行業協會副會長單位,獲授國家高新技術企業,廣東省“守合同重信用”企業,通過ISO 9001:2008和ISO 9001:2015體系認證。中芯的行為準則是“以客戶為中心,以質量求生存,以服務求發展!”,希望通過我們的專業程度和不懈的努力,為客戶提供低成本、高品質的產品。

18款禁用软件app免费