ウェーハ薄化は半導体製造の重要なステップであり、その主な目的は、チップの性能、包装、熱散逸などの要件を満たすことです。
目次
シリコンウェーハの厚さ
ウェーハの薄化後の利点
ウェーハ薄化プロセス
ウェーハ薄化技術
1。シリコンウェーハの厚さ
半導体製造のフロントエンドプロセスでは、ウェーハは機械的強度と反りの要件を満たすのに十分な厚さを必要として、デバイス内およびデバイス間で処理および転送できるようにする必要があります。
150mm（6-インチ）ウェーハ
標準の厚さ：約675ミクロン
範囲：通常、650ミクロンと700ミクロンの間
200mm（8-インチ）ウェーハ
標準の厚さ：約725ミクロン
範囲：通常、700ミクロンと750ミクロンの間
300mm（12-インチ）ウェーハ
標準の厚さ：約775ミクロン
範囲：通常、750ミクロンと800ミクロンの間
2。ウェーハの薄化の利点
包装段階では、パッケージングプロセスの要件を満たすために、通常、ウェーハは約100〜200ミクロンに薄くする必要があります。これは、薄いウェーハが次の利点をもたらす可能性があるためです。
パッケージのボリュームを減らす：薄いウェーハはチップパッケージの小型化を実現するのに役立ちます
熱散逸効率を改善する：薄いウェーハは、基板からの熱抽出をより助長します
内部ストレスを軽減する：薄化は、チップの操作中に発生する内部応力を軽減する可能性があり、それによりチップ亀裂のリスクが減少します
電気性能の向上：薄いウェーハは、バックゴールドメッキを地上飛行機に近づけ、それにより高周波性能を最適化することができます
ダイシングの収量を改善する：薄いウェーハは、パッケージのダイシング中の処理量を減らし、エッジの崩壊やコーナーの崩壊などの欠陥を避けることができます
3。ウェーハ薄化プロセス
ウェーハの薄化、機械的研削、化学機械的研磨（CMP）およびその他のプロセスを通常使用するために、通常使用されます。
薄化プロセスの特定のプロセスには、予備的な準備、薄化操作（大まかな研削、細かい研削、研磨など）、および後処理（残留物の除去、平坦度測定、品質検査など）が含まれます。
2.5Dや3Dパッケージなどの高度なパッケージングテクノロジーでは、必要なチップの厚さは30ミクロンまでも低くなる可能性があります。
4。ウェーハ薄化技術
1。機械粉砕法
機械的粉砕は、最も一般的に使用されるウェーハ薄化方法の1つであり、物理的な摩擦によってウェーハの背面にある過剰な材料を除去します。この方法は通常、2つの段階に分かれています。
大まかな研削：ダイヤモンドまたは樹脂結合研削輪を使用して、高速で大量の材料を除去する
細かい粉砕：より細かい研磨剤と研削速度の低下を使用して、ウェーハ表面をさらに改良し、粗さを減らします。機械的研削の利点は、高効率と速度であり、大量生産に適していますが、機械的なストレスと表面損傷をもたらす可能性があります。
2。化学機械研磨（CMP）
CMPは、化学エッチングと機械的研削の二重効果を組み合わせています。化学スラリーと研磨パッドの相乗効果により、ウェーハ表面の不規則な形態を除去し、高い平面化を達成します。 CMPは、より高いコントロールの精度と表面の品質を提供することができ、表面の品質要件が非常に高い統合回路製造に適しています。
3。ウェットエッチング
ウェットエッチングは、液体化学物質またはエッチャントを使用して、化学反応を通じてウェーハ上の特定の材料層を選択的に除去します。等方性エッチングと異方性エッチングに分けられます。ウェットエッチングの利点は、高い選択性と細かい制御機能であり、ウェーハ表面でナノレベルの処理精度を実現できます。
4。乾燥エッチング
ドライエッチングは、プラズマまたはイオンビームを使用して材料を除去し、高精度と高い選択性の特性を持っています。高精度と複雑な構造を必要とするウェーハ薄化に適しています。
5。レーザー薄化
レーザー薄化技術は、レーザービームの高エネルギー密度を使用して、熱または光化学の作用により材料を除去します。この方法は、局所的な薄化を実現でき、特定の領域の細かい処理に適しています。