为了得到更稳定的硅片,提高其平整度和表面洁净度,人们越来越注重减薄与抛光设备。减薄与抛光技术是晶圆加工过程中必不可少的工序,在集成电路制造中是与光刻、刻蚀等技术同等重要且相互依赖的不可缺少的技术。今天我们一块看下关于减薄抛光的相关问题。
1.IC平坦化工艺
集成电路进入0.25 μm以下节点,提高生产效率、降低成本的晶圆全局平坦化关键技术。随着微电子技术向32 nm、22 nm及以下技术节点方向发展,IC平坦化工艺仍然是集成电路制造中的重要支撑技术。目前减薄抛光工艺已成功延伸应用到22nm节点,在IC制造工艺中发挥着重要的作用,已经开始向16 nm节点制造技术的应用延伸。
2.IC技术应用领域
从IC技术应用领域来看,表面减薄抛光已经从开始层间介质(ILD)平坦化应用,发展到目前集成电路制造前段工艺(FEOL)和后段工艺(BEOL)所有平坦化工艺应用。另一方面受集成电路制造节点技术不断缩小带来的瓶颈效应影响,平坦化设备技术的扩展应用领域包括硅片表面的初始晶圆片平坦化、计算机硬盘、照相机镜头、薄膜液晶显示器铟锡导电玻璃(ITO)与彩色滤光片等的抛光,IC、LED、第三代半导体基片精密研磨、抛光等。
3.磨削的方式
在硅片减薄工艺中一般不能将硅片磨削到很薄的尺寸,因为如果将硅片直接磨削到芯片封装所需的厚度,由于机械损伤层的存在,在运输和后序工艺中碎片率非常高。因此在实际应用中通过背面减薄的方法将晶圆磨削然后利用CMP湿法腐蚀和干式抛光消除磨削引起的损伤层和残余应力。
随着减薄抛光厚度的降低以及硅片的强度减弱,现在破片率上升。目前针对背面磨削+湿式化学腐蚀的背面减薄工艺面临的主要废弃模式为周边的缺口、裂纹、裂片,而这些又与减薄时周边的小缺口相关,减薄厚度越低,边缘越尖锐,导致小缺口会增加。