晶圆为什么要减薄?
减薄后的芯片的体积更小,可以适应更薄的封装设计。更小的体积在智好手机、平板电脑、智好手表等设备中可以减少整体厚度和重量。
在3D IC封装中,可以在有限的空间内通过垂直堆叠更多层次的减薄芯片,从而实现更高的功能密度。

减薄后的晶圆具有更短的热扩散路径和较高的表面积与体积比,有助于将芯片运行时产生的热量更快,更有效地通报出去。如果芯片太厚,热量在通报过程中会在芯片内部积聚,导致局部过热,影响器件性能。
晶圆能减到多薄?
晶圆减薄的极限厚度与晶圆的材质和尺寸有密切关系。
较大的晶圆在减薄过程中更随意马虎分裂。尺寸越大,减薄越困难。
而晶圆的材质多种多样,一样平常有Si,GaAs,GaN,InP,LN,LT,玻璃,蓝宝石,陶瓷等。LN,LT,GaAs,GaN等相对硅来说更脆,因此减薄的极限厚度更大些。以硅为例,日本Disco公司创始的TAIKO工艺,能够将12寸硅片减薄到50um旁边。
四种晶圆减薄方法先容?
机器磨削(Grinding)
Grinding完备通过物理摩擦力去除晶圆表面的材料。磨削常日利用含有金刚石颗粒的砂轮,在高速旋转时打仗晶圆表面,并用纯水作为冷却液和润滑剂,以达到减薄的目的。
化学机器研磨(cmp)
cmp是一种结合了化学反应和机器研磨的技能。在CMP过程中,研磨液与要抛光的材料先发生轻微化学反应,软化晶圆表面,再用机器研磨去除软化的材料,达到全局平坦化的目的。相对付Grinding,cmp的本钱更昂贵。
湿法刻蚀
利用液态化学药剂来去除晶圆表面的材料。
干法刻蚀
利用等离子体产生的活性基团来去除晶圆表面的材料。
四种晶圆减薄方法的比较?
Grinding
优点:快速去除大量材料,适宜于初步减薄。缺陷:可能导致表面损伤和应力,常日须要后续工艺来改进表面质量。CMP优点:可实现极高的表面光洁度和平整度,适用于哀求高精度的运用。
缺陷:本钱较高,过程掌握繁芜。
湿法蚀刻
优点:本钱低,设备大略,操作随意马虎。
缺陷:蚀刻不足均匀,难以掌握蚀刻深度和剖面,减薄后表面粗糙。
干法蚀刻
缺陷:本钱高,工艺繁芜,减薄后表面粗糙。
晶圆减薄的工艺难点在哪里?
精确掌握减薄厚度较难:晶圆的均匀厚度对付担保整批晶圆中的器件具有同等性至关主要。如果采取刻蚀的方法进行减薄,晶圆厚度的均匀性将得不到保障。掌握表面质量较难:减薄过程中常常会产生表面粗糙度过大、微裂纹,颗粒等其他表面毛病。应力掌握较难:减薄过程中会引入热应力和机器应力,这些应力会导致晶圆波折、变形或产生内部毛病等。
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