另一个需要晶圆减薄的情况是电特性的要求。如果当晶圆通过晶圆厂掺杂的工序时,晶圆的背面没有被保护起来,掺杂剂会在晶圆的背部形成电的结,这样就会影响一些要求背面传导性好的电路的正常运行。这些结可以通过晶圆减薄来去除。

 

减薄的工序通常介于芯片分离和划片工序之间。芯片被打磨到0.2-0.5mm厚此处仍使用在晶圆厂研磨晶圆时用的研磨工艺(机械研磨和化学机械抛光)。一种可替代方法是保护好晶圆的正面,然后用化学刻蚀剂刻蚀晶圆的背面。

 

晶圆减薄是个令人头疼的工序。在背面研磨时,可能会划伤芯片的正面和导致芯片破碎。由于晶圆要被压紧到研磨机表面或抛光平面上,晶圆的正面一定要被保护起来,晶圆一旦被打磨薄就变得易碎。在背面刻蚀中,同样要求将晶圆正面保护起来防止刻蚀剂的侵蚀。这种保护可以通过在芯片正面涂一层较厚的光刻胶来实现。其他方法包括在晶圆正面粘一层与芯片大小尺寸相同的,背面有胶的聚合膜。必须控制在研磨一抛光工艺中产生的应力以防止晶圆或芯片在应力下的弯曲变形。晶圆的弯曲变形会影响划片工序(芯片破碎和裂痕)。芯片的变形会在封装工序产生问题。

 

背面镀金:晶圆制造中的另一个可选的工序是在晶圆背面镀金。对计划用共晶粘贴技术将芯片粘贴到封装体中的晶圆,其背面需要镀金层。此镀金层通常在晶圆制造厂以蒸发或溅射的工艺来完成(其背面研磨后)。

 

划片

 

芯片的封装工艺始于将晶圆分离成单个的芯片。划片有两种方法:划片分离或锯片分离(参见下图)。

 

划片法:划片法或钻石划法是工业界开发的第一代划片技术。此方法要求用镶有钻石尖端的划片器从划线的中心划过,并通过折弯晶圆将芯片分离。当芯片厚度超过10mm时,划片法的可靠性就会降低

 

锯片法:更厚晶圆的出现使得锯片法的发展成为划片工艺的首选方法。锯片机由下列部分组成:可旋转的晶圆载台,自动或手动的划痕定位影像系统和一个镶有钻石的圆形锯片。此工艺使用了两种技术,并且每种技术开始都用钻石锯片从芯片划线上经过。对于薄的芯片,锯片降低到芯片的表面划出一条深人1/3芯片厚度的浅槽。芯片分离的方法仍沿用划片法中所述的圆柱滚轴加压法。第二种划片的方法是用锯片将晶圆完全锯开成单个芯片。

 

对要被完全锯开的晶圆,首先将其贴在一张弹性较好的塑料膜上。在芯片被分离后,还会继续贴在塑料膜上,这样会对下一步提取芯片的工艺有所帮助。由于锯片法划出的芯片边缘效果较好,同时芯片的侧面也较少产生裂纹和崩角(参见下图),所以锯片法一直是划片工艺的首选方法。

 

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