4、超薄晶圆制造：切割减薄技术解析

超薄晶圆制造：切割减薄技术解析

1. 晶圆减薄过程概述

晶圆减薄不仅要在减薄后确保其运输稳定性，在整个减薄过程中也需要进行稳定处理。晶圆减薄包含多个步骤：
- 在晶圆有源面贴合研磨胶带，以保护其免受工艺化学物质影响并作为机械载体。
- 进行多步研磨，包括粗磨和精磨。
- 进行应力释放，可采用化学机械抛光、湿法或干法蚀刻。
- 将晶圆安装到切割箔和薄膜框架载体上，并去除研磨胶带。

这个过程序列要求在衬底上持续处理薄晶圆。减薄过程模块完全集成到通用晶圆处理流程中，能够交付已知良好（经过测试）的超薄芯片。该流程概念可以容忍一些变化，如晶圆减薄后的测试、在专用探测设备上进行分离以及激光分离晶圆。

2. 减薄晶圆的特性

后续的组装过程和产品规格对减薄工艺以及所应用的材料有很高要求，主要要求如下：
|要求|描述|
|----|----|
|凸块后减薄|即嵌入地形特征|
|低目标厚度和低总厚度变化|确保晶圆厚度均匀|
|无缺陷超薄晶圆|保证芯片质量|
|芯片的高机械稳定性|满足后续应用需求|

研磨胶带的不均匀性会对晶圆厚度产生影响，这种影响可能超过研磨/抛光设备本身造成的总厚度变化。研磨胶带至少由两层组成，较硬的聚合物骨架和较软的低聚物或单体（UV）粘合膜。胶带的刚度有助于其承载功能，而粘合膜的厚度和粘度决定了其嵌入凸起结构的能力，这反过来又会影响减薄过程性能和胶带剥离行为。

当晶圆厚度降至100μm以下时，将采用光学相干干涉测量法在红外光范围内测量晶圆。这种非接触式方法能够以微米分辨率测量芯片级晶圆和切割箔的厚度，可监测和研究关键