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最常用来减少细微裂痕和晶体差排的方法
所属分类：显微镜百科 点击次数：156 发布日期：2022-06-20
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过去几年以来，对于超薄层、离散式与高功率半导体元件在背面金属黏着与銲锡接点的需求有明显的增加，对特定的矽晶圆种类、电阻率、掺杂等级与被沈积的金属或金属叠层而言，为了提供矽晶圆表面一个优良的背面金属黏着接点，洁淨的矽晶圆背部表面是必要的。这表面是非常关键的，其使背面金属层不会因封装的内部应力和热而龟裂或剥离，导致良率或性能降低。 在消费性产品中需要更薄的基板，其半导体矽晶圆需要薄化到150微米以下，晶圆薄化最常见的方法是机械式背面研磨(backgrinding)制程。虽然背面研磨有着相对较低的成本(cost-of-ownership)，但是却会在矽晶之间留下包含微裂痕(micro-crack)和晶体差排(crystal dislocation)等不平整表面，在背面金属化处理时产生了应力点和黏着性不牢固的点。儘管与最后所使用的研磨轮有关，对于某些背面金属黏着制程以及晶片的封装厚度要求而言，此制程能生产出可接受的底部矽晶圆表面。因为背面研磨使得矽晶圆非常坚硬，不容许晶圆有可挠性，导致矽晶圆和背面金属层就可能因此而龟裂。例如2000-grit修整轮盘，像这样细緻的研磨轮盘经常被使用来减少从粗糙的背面研磨制程中所产生的细微裂痕到更低程度，然而，因为纹路和粗糙程度缘故，处理后之表面对大部份的金属黏着制程而言并非理想。再者，研磨轮盘随着使用而劣化，而且劣化程度不是固定的。因此，再现性是另外一项重要的问题。 最常用来减少细微裂痕和晶体差排的方法是单一晶圆湿式化学蚀刻，这是使用无机化学药品的组合来选择性蚀刻在矽晶圆基板上所衍生出来的损伤。湿式化学蚀刻可以提供介于0.44至1.77微米间的均匀与特定底部晶圆表面粗糙度。这些表面可以经由使用不同的化学蚀刻剂和温度来达成，进而提供更佳化的背面金属黏着性。因为表面经过了化学处理，所以背面研磨所衍生的损伤可藉由化学反应来移除，而得到更佳的背面金属粗糙度表面。另外经由改变化学和制程的参数也可能形成相当平整的矽晶圆表面。
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