減薄晶片有四種主要方法，(1)機械研磨，(2)化學(xué)機械平面化，(3)濕法蝕刻(4)等離子體干法化學(xué)蝕刻(ADP DCE)。四種晶片減薄技術(shù)由兩組組成：研磨和蝕刻。為了研磨晶片，將砂輪和水或化學(xué)漿液結(jié)合起來與晶片反應(yīng)并使之變薄，而蝕刻則使用化學(xué)物質(zhì)來使基板變薄。

機械研磨

機械(常規(guī))磨削–該工藝具有很高的稀化率，使其成為非常普遍的技術(shù)。它使用安裝在高速主軸上的金剛石和樹脂粘合的砂輪，類似于旋涂應(yīng)用中使用的砂輪。研磨配方?jīng)Q定主軸的速度以及材料的去除率。為了準(zhǔn)備機械研磨，將晶片放在多孔陶瓷卡盤上，并通過真空將其固定在適當(dāng)?shù)奈恢?。晶圓的背面朝著砂輪放置，而砂帶則放置在晶圓的前側(cè)，以防止晶圓在減薄過程中受到任何損壞。當(dāng)去離子水噴灑到晶圓上時，兩個齒輪以相反的方向旋轉(zhuǎn)，以確保砂輪和基材之間有足夠的潤滑。這也可以控制溫度和減薄率，以確保不會將晶片切割得太薄。

總而言之，該過程分兩個步驟：粗磨以?5μm/ sec的速度進行大部分的細(xì)化。用1200至2000粗砂和poligrind精磨精磨。通常以≤1μm/ sec的速度去除?30μm或更小的材料，并在晶片上提供最終的光潔度。1200粗砂的粗糙表面帶有明顯的磨痕，而2000粗砂的粗糙程度較小，但是仍然有一些磨痕。Poligrind是一種拋光工具，可提供最大的晶片強度，并消除了大部分的次表面損傷。

化學(xué)機械平面化(CMP)

化學(xué)機械平面化(CMP)–此過程使晶片變平并去除表面的不規(guī)則形貌。CMP使用小顆粒研磨化學(xué)漿料和拋光墊進行。盡管它傾向于清潔程度較低，但它比機械研磨提供了更多的平面化效果。化學(xué)機械平面化分為三個步驟：

1.將晶片安裝到背面膜上，例如蠟架，以將其固定在適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

2.從上方涂抹化學(xué)漿，并用拋光墊將其均勻分布。

3.每次拋光都旋轉(zhuǎn)拋光墊約60-90秒，具體取決于最終厚度規(guī)格。

CMP的稀化速度比機械研磨慢，每秒僅清除幾微米。這將導(dǎo)致近乎完美的平整度和可控的TTV。

刻蝕濕蝕刻

濕蝕刻使用液體化學(xué)藥品或蝕刻劑從晶圓上去除材料。這在僅晶圓部分需要減薄的情況下很有用。通過在蝕刻之前在晶片上放置一個硬掩模，變薄只會在沒有襯底的部分襯底上發(fā)生。有兩種執(zhí)行濕法蝕刻的方法：各向同性(在所有方向均勻)和各向異性(在垂直方向上均勻)。此過程分為三個步驟：

1.液體蝕刻劑擴散到晶圓表面。液體蝕刻劑根據(jù)所需的厚度以及是否需要各向同性或各向異性蝕刻而變化。在各向同性蝕刻中，最常見的蝕刻劑是氫氟酸，硝酸和乙酸(HNA)的組合。最常見的各向異性蝕刻劑是氫氧化鉀(KOH)，乙二胺鄰苯二酚(EDP)和氫氧化四甲銨(TMAH)。

2.薄薄的蝕刻劑流噴灑在旋轉(zhuǎn)晶片的表面上，液體蝕刻劑與基板反應(yīng)使基板變薄。盡管大多數(shù)反應(yīng)以?10μm/ min的速度進行反應(yīng)，但反應(yīng)速率可能會根據(jù)反應(yīng)中使用的蝕刻劑而變化。

3.化學(xué)副產(chǎn)物從晶片表面擴散。

大氣下游等離子體(ADP)干法蝕刻(DCE)ADP DCE是最新的晶圓減薄技術(shù)，與濕法蝕刻類似。代替使用液體，干式化學(xué)蝕刻使用等離子體或蝕刻劑氣體去除材料。為了執(zhí)行減薄過程，可以在目標(biāo)晶圓上發(fā)射高動能粒子束，化學(xué)物質(zhì)與晶圓表面發(fā)生反應(yīng)或兩者結(jié)合。干法刻蝕的去除速度約為20μm/ min，并且沒有機械應(yīng)力或化學(xué)物質(zhì)，因此這種方法能夠以高產(chǎn)量生產(chǎn)出非常薄的晶片。

審核編輯：湯梓紅