在我們的社群有問到“減薄工藝與CMP”方面的問題。表面去看,CMP也有減薄的作用,但其實(shí)不太一樣,另外還有一個磨削研磨的工藝,可能也會有所誤解。下面我們放在一起來聊一聊。
為了更直觀的展現(xiàn)這幾個工藝的不同,我們先看看它們在制造流程中的位置,畫了一個包含部分流程的示意圖,如下。
圖中的黃色底是磨削/研磨工藝,綠色背景的是CMP平坦化工藝,紅色底的是減薄工藝。可以看出,在流程順序上,它們幾個是有差異的,先有磨削/研磨再是CMP(重復(fù)多次),最后才是減薄。
其中CMP平坦化工藝可以先看看我前面寫的文章:為什么需要CMP工藝?,平坦化CMP用的次數(shù)比較多,在離子注入后的硅片表面,每一層金屬化、以及對頂層金屬進(jìn)行拋光等地方都需要。
而磨削研磨,主要目的是減少硅片的厚度。這里要注意削和研磨其實(shí)也是兩個概念,通常是按照從粗糙到精細(xì)的順序進(jìn)行的,即先進(jìn)行磨削,然后進(jìn)行研磨。磨削是為了達(dá)到所需的尺寸或形狀,研磨是為了去除磨削過程中留下的劃痕和表面缺陷,就這么簡單。
另外特別再說一下:磨削是磨的晶圓背面,研磨則是對整個晶圓拋光,大部分是對晶圓正面進(jìn)行拋光,多是物理方法。
CMP在這里我們還是再提一句,CMP平坦化是在每次金屬層沉積和蝕刻之后進(jìn)行,使用化學(xué)腐蝕和機(jī)械研磨。在晶圓制造過程中,CMP可能需要多次進(jìn)行,主要集中在晶圓正面。
最后來說減薄工藝,顧名思義,它的目的也很簡單,就是希望減少晶圓的整體厚度,從而提高集成度、減少熱阻、適應(yīng)封裝要求等。這個操作流程是在晶圓正面所有制造步驟完成后,對整個晶圓進(jìn)行的一次性操作,但這個操作是在晶圓切割成單個芯片之前。
因此,可以看出減薄工藝與CMP工藝是不同的,與上面的研磨也不太一樣,更有點(diǎn)像是磨削。通常我們是用含有金剛石磨粒的砂輪以一定的速度來磨削,如下面的圖:
再畫一個砂輪減薄的示意圖,我畫的圖可能不太好看哈。
最后提一個小問題,減薄是針對晶圓的哪一面進(jìn)行操作的:背面還是正面?歡迎留言!