Расширение пластины является ключевым шагом в производстве полупроводников, и ее основная цель - соответствовать требованиям производительности чипов, упаковки, рассеяния тепла и т. Д.
Оглавление
Толщина кремниевой пластины
Преимущества после истончения пластины
Процесс истончения пластины
Технология истончения пластин
1. Толщина кремния пластины
В переднем процессе производства полупроводников пластина должна иметь достаточную толщину для удовлетворения требований механической прочности и боевого материала, чтобы ее можно было обрабатывать и перенести внутри и между устройствами.
150 мм (6- дюйм) пластина
Стандартная толщина: около 675 микрон
Диапазон: обычно от 650 микрон до 700 микрон
200 мм (8- дюйм) пластина
Стандартная толщина: около 725 микрон
Диапазон: обычно от 700 микрон до 750 микрон
300 мм (12- дюйм) пластина
Стандартная толщина: около 775 микрон
Диапазон: обычно от 750 микрон до 800 микрон
2. Преимущества истончения пластины
На стадии упаковки, чтобы соответствовать требованиям процесса упаковки, пластину обычно необходимо про уменьшить до 100 ~ 200 микрон. Это потому, что истощенная пластина может принести следующие преимущества:
Уменьшите объем упаковки: более тонкие пластики помогают достичь миниатюризации упаковки чипов
Повышение эффективности рассеяния тепла: тонкие пластины более способствуют экстракции тепла от субстрата
Уменьшить внутреннее напряжение: истончение может уменьшить внутреннее напряжение, создаваемое во время работы чипа, что снижает риск растрескивания чипа
Улучшение электрических характеристик: тонкие пластины могут сделать заднее золото, покрытие ближе к плоскости заземления, оптимизируя высокочастотные характеристики
Улучшение выхода нарезку: истонченные пластины могут уменьшить объем обработки во время настройки на упаковке и избежать дефектов, таких как крах и угловой коллапс
3. Процесс истончения пластины
Чтобы достичь истончения пластины, обычно используются механическое шлифование, химическая механическая полировка (CMP) и другие процессы.
Конкретный процесс процесса истончения включает предварительный подготовку, операции истончения (например, грубое шлифование, тонкое измельчение, полировка и т. Д.), А постобработка (например, удаление остатков, измерение плоскостности, проверка качества и т. Д.).
В расширенных технологиях упаковки, таких как 2,5D и 3D -упаковка, требуемая толщина чипа может быть даже всего 30 микрон
4. Технология истончения пластин
1. Механический метод шлифования
Механическое шлифование является одним из наиболее часто используемых методов истончения пластин, который удаляет избыточный материал на задней части пластины путем физического трения. Этот метод обычно делится на два этапа: грубое шлифование и тонкое измельчение:
Грубое шлифование: использование шлифовальных колес с алмазными или смолы для удаления большого количества материала на высокой скорости
Тонкое шлифование: использование более тонких абразивов и более низких скоростей шлифования для дальнейшего уточнения поверхности пластины и уменьшения шероховатости. Преимущества механического шлифования - высокая эффективность и скорость, которые подходят для массового производства, но могут вводить механическое напряжение и повреждение поверхности.
2. Химическая механическая полировка (CMP)
CMP объединяет двойное влияние химического травления и механического шлифования. Благодаря синергетическому эффекту химической суспензии и полировки, он удаляет нерегулярную морфологию на поверхности пластины и достигает высокой планаризации. CMP может обеспечить более высокую точность управления и качество поверхности и подходит для интегрированного производства цепи с чрезвычайно высокими требованиями к качеству поверхности.
3. влажное травление
Влажное травление использует жидкие химические вещества или травления для избирательного удаления конкретных слоев материала на пластине посредством химических реакций. Он разделен на изотропное травление и анизотропное травление. Преимуществами влажного травления-высокая селективность и способность мелкого управления, которые могут достичь точности обработки наноуровневого уровня на поверхности пластины.
4. Сухое травление
Сухое травление использует плазменные или ионные балки для удаления материалов и имеет характеристики высокой точности и высокой селективности. Это подходит для прореживания пластин, которая требует высокой точности и сложных структур.
5. Лазерное прореживание
Технология лазерного истончения использует высокую плотность энергии лазерного луча для удаления материалов с помощью теплового или фотохимического действия. Этот метод может достичь локального истончения и подходит для тонкой обработки определенных областей.
