Penipisan wafer adalah langkah utama dalam pembuatan semikonduktor, dan tujuan utamanya adalah untuk memenuhi keperluan prestasi cip, pembungkusan, pelesapan haba, dll.
Jadual Kandungan
Ketebalan wafer silikon
Kelebihan selepas penipisan wafer
Proses penipisan wafer
Teknologi penipisan wafer
1. Ketebalan wafer silikon
Dalam proses front-end pembuatan semikonduktor, wafer perlu mempunyai ketebalan yang mencukupi untuk memenuhi keperluan kekuatan mekanikal dan peperangan supaya ia dapat dikendalikan dan dipindahkan di dalam dan di antara peranti.
150mm (6- inci) wafer
Ketebalan Standard: Kira -kira 675 mikron
Julat: Biasanya antara 650 mikron dan 700 mikron
200mm (8- inci) wafer
Ketebalan Standard: Kira -kira 725 mikron
Julat: Biasanya antara 700 mikron dan 750 mikron
300mm (12- inci) wafer
Ketebalan Standard: Kira -kira 775 mikron
Julat: Biasanya antara 750 mikron dan 800 mikron
2. Kelebihan penipisan wafer
Dalam peringkat pembungkusan, untuk memenuhi keperluan proses pembungkusan, wafer biasanya perlu ditipis hingga kira -kira 100 ~ 200 mikron. Ini kerana wafer yang ditipis dapat membawa kelebihan berikut:
Kurangkan jumlah pakej: wafer yang lebih nipis membantu mencapai pengurangan pembungkusan cip
Meningkatkan kecekapan pelesapan haba: wafer nipis lebih kondusif untuk pengekstrakan haba dari substrat
Kurangkan tekanan dalaman: Penipisan dapat mengurangkan tekanan dalaman yang dihasilkan semasa operasi cip, dengan itu mengurangkan risiko retak cip
Meningkatkan Prestasi Elektrik: wafer nipis dapat membuat penyaduran emas belakang lebih dekat ke satah tanah, dengan itu mengoptimumkan prestasi frekuensi tinggi
Meningkatkan hasil Dicing: wafer yang ditipis dapat mengurangkan jumlah pemprosesan semasa dicing pakej dan mengelakkan kecacatan seperti keruntuhan tepi dan keruntuhan sudut
3. Proses penipisan wafer
Untuk mencapai penipisan wafer, pengisaran mekanikal, penggilap mekanikal kimia (CMP) dan proses lain biasanya digunakan.
Proses spesifik proses penipisan termasuk penyediaan awal, operasi penipisan (seperti pengisaran kasar, pengisaran halus, penggilap, dan lain-lain), dan pemprosesan pasca (seperti mengeluarkan sisa, pengukuran kebosanan, pemeriksaan kualiti, dan lain-lain).
Dalam teknologi pembungkusan lanjutan seperti pembungkusan 2.5D dan 3D, ketebalan cip yang diperlukan bahkan boleh serendah 30 mikron
4. Teknologi penipisan wafer
1. Kaedah pengisaran mekanikal
Pengisaran mekanikal adalah salah satu kaedah penipisan wafer yang paling biasa digunakan, yang menghilangkan bahan berlebihan di belakang wafer oleh geseran fizikal. Kaedah ini biasanya dibahagikan kepada dua peringkat: pengisaran kasar dan pengisaran halus:
Pengisaran kasar: Menggunakan roda pengisaran berlian atau resin untuk mengeluarkan sejumlah besar bahan pada kelajuan tinggi
Pengisaran halus: Menggunakan abrasif yang lebih halus dan kelajuan pengisaran yang lebih rendah untuk memperbaiki permukaan wafer dan mengurangkan kekasaran. Kelebihan pengisaran mekanikal adalah kecekapan dan kelajuan yang tinggi, yang sesuai untuk pengeluaran besar -besaran, tetapi mungkin memperkenalkan tekanan mekanikal dan kerosakan permukaan.
2. Penggilap mekanikal kimia (cmp)
CMP menggabungkan kesan dua etsa kimia dan pengisaran mekanikal. Melalui kesan sinergi dari buburan kimia dan penggilap pad, ia menghilangkan morfologi yang tidak teratur pada permukaan wafer dan mencapai planarization yang tinggi. CMP boleh memberikan ketepatan kawalan yang lebih tinggi dan kualiti permukaan, dan sesuai untuk pembuatan litar bersepadu dengan keperluan kualiti permukaan yang sangat tinggi.
3. Etching basah
Etching basah menggunakan bahan kimia cecair atau etchants untuk secara selektif mengeluarkan lapisan bahan tertentu pada wafer melalui tindak balas kimia. Ia dibahagikan kepada etsa isotropik dan etsa anisotropik. Kelebihan etsa basah adalah selektiviti yang tinggi dan keupayaan kawalan halus, yang dapat mencapai ketepatan pemprosesan tahap nano pada permukaan wafer.
4. Etching kering
Etching kering menggunakan rasuk plasma atau ion untuk menghilangkan bahan, dan mempunyai ciri -ciri ketepatan yang tinggi dan selektiviti yang tinggi. Ia sesuai untuk penipisan wafer yang memerlukan ketepatan tinggi dan struktur kompleks.
5. Penipisan laser
Teknologi penipisan laser menggunakan ketumpatan tenaga tinggi rasuk laser untuk mengeluarkan bahan melalui tindakan terma atau fotokimia. Kaedah ini boleh mencapai penipisan tempatan dan sesuai untuk pemprosesan yang baik di kawasan tertentu.