半导体芯片减薄技术概述

　　半导体芯片减薄是一种去除半导体芯片表面材料的加工方法。通常是用研磨技术 进行芯片的减薄,具体是利用涂敷或压嵌在研具上的磨料颗粒,通过研具与芯片在一 定压力下的相对运动对加工表面进行的精整加工。半导体芯片减薄包括如下要求。

　　提高芯片的散热性能要求

　　在IC电路中通电情况下,由于芯片衬底材料及互联金属层存在电阻,芯片会发生 热效应。在芯片工作过程中,热效应会导致芯片背面内应力的产生。芯片热量持续的 产生会使各金属层之间的热差异性加剧,芯片内应力会进一步增加。芯片损坏、破碎 的主要原因之一就是内应力的增加。因此,通过减薄工艺,可以减小芯片电阻,提高 芯片的热扩散效率,将芯片损坏率降到最低,进而提高了集成电路的可靠性和成品率。

　　IC电路制造工艺的要求

　　划片工艺集成电路制造工艺中不可或缺的一步,而经过减薄工艺之后的晶片就变 得更为容易分离,这对于提高芯片的划片质量和成品率是非常有利的。与此同时,在 其它集成电路制造领域(比如太阳能电池和多芯片封装等),超薄化(厚度小于lOCHim) 的芯片是这些领域必不可少的,而且需求会逐渐增大。由于不能直接制造出超薄芯片, 所以必须对晶片进行减薄才能获得超薄晶片。但是由于每个芯片封装形式和大小的要 求有所不同,为了能确保芯片的厚度大小特性,也只有通过减薄工艺才能得到。所以 减薄工艺是必不可少的手段。

　　减薄后芯片的优点

　　在芯片表面电路制作结束以后,为了达到所要求的厚度,需要对芯片背面进行减薄 即对芯片背面材料进行研磨减薄。减薄以后的芯片包括以下方面的优点:

　　第一,减小电阻,提高散热效率。随着半导体行业的迅速发展,其结构变得更为小 型化、复杂化、集成化。由于超薄的芯片可以减少热量的产生,可以提高芯片的性能 和寿命,现在超薄己逐渐成为芯片厚度的发展趋势。

　　第二,减小了导通电阻,增强了欧姆接触。在外延片、键合片领域要求结合面不能 有气缝,连接必须牢固,这样减薄工艺就显得特别重要。不然,其一会影响芯片接触 电阻;其二,芯片会在应用中由于气体的热膨胀而破碎。

　　第三,提高了机械性能。芯片机械性能经过减薄的会得到显著提高,越薄的芯片柔 勧性越好,进而在受到外力冲击时引起的应力也就越小。

　　第四,提高了电气性能。在叠层封装方面,厚度越薄的晶片,芯片与芯片之间的连 线将越短,进而减小了器件导通电阻和信号延迟时间,从而提高了器件性能。 第五,扩展了芯片的应用范围。减薄后的芯片有的会特别薄,这些芯片有的还能弯 曲,因此,在数字存储和电脑硬件等领域得到了广泛应用。

      文章来源：http://www.szlapping.com/