晶圆减薄设备空气静压径向轴承静态性能研究

空气静压主轴是晶圆减薄设备的关键部件,其磨削晶圆的精度取决于空气静压止推轴承和径向轴承的静态性能。针对空气静压径向轴承在静态性能方面存在承载力小和刚度低等问题,研究了空气静压径向轴承结构参数对静态性能的影响。通过建立流体场数学模型和数值模型,对供气压力、平均气膜厚度、节流孔直径、节流孔个数以及节流孔轴向位置这几种因素对空气静压径向轴承静态性能的影响进行了研究,得出了相关因素与轴承承载力、刚度和耗气量的变化规律曲线,据此优选出空气静压径向轴承的最佳参数。通过对比,流体场数学模型计算结果与数值模型有限元分析结果误差为3%,验证了有限元仿真方法的准确性,为晶圆减薄设备空气静压径向轴承设计提供了理论依据。

基于多尺度估计理论的晶圆减薄工艺方差变化检测方法

晶圆减薄工艺是伴随芯片堆叠技术的发展而出现的新制造过程,其制造质量直接关系最终产品成品率。文章以堆叠芯片晶圆减薄工艺质量参数为研究对象,拟建立监控晶圆减薄工艺质量的完整方法。首先,以该道生产工序质量参数序列建立自回归滑动平均模型,用于表达该道生产工序的质量特征变化。然后,在此模型的基础上,使用多尺度估计理论对该模型进行滤波分解处理,获得质量参数时间序列的高频信号,提取该道质量变异的方差变化。最终,使用统计学上的累积和控制图对质量变异信号进行诊断分析,根据工序方差变化的起始位置,提前发现系统可能存在的质量变坏趋势。经试验数据验证,相比传统的检验方法,该方法有95%的概率可以提前预测产品质量发生变化。

得益于晶圆减薄工艺与创新的封装,功率MOSFET在不断进步

SiC（碳化硅）和GaN（氮化镓）是使用宽带隙半导体的新型开关功率晶体管，它们很可能会持续娃著地增加功率转换效率（参考文献1）。但是，一直表现良好的硅功率MOSFET现在占市场统治地化，未来很多年，这种现状仍将持续下去。今年2月5日-9日在佛罗里达州奥兰多召开的APEC（实用功率电子大会），

集成电路抛光与减薄装备及耗材的应用和发展

化学机械抛光(chemical mechanical polishing,CMP)技术和超精密晶圆减薄技术是超大规模集成电路晶圆制造工艺流程中的两大关键技术。本文简述了近年来国内集成电路制造领域中化学机械抛光设备和超精密晶圆减薄设备的相关研究。一方面,从抛光头、抛光垫修整装置、终点检测装置、清洗装置4个CMP设备的核心部件,以及抛光垫和抛光液2个CMP关键耗材出发,总结归纳了国内外化学机械抛光设备的最新研究进展;另一方面,从超精密晶圆减薄技术的原理出发,对超精密晶圆减薄设备在国内的应用现状进行了总结。

SiC减薄工艺及薄片SiC肖特基二极管的制备

研究了研削工艺中磨轮目数对被减薄碳化硅(SiC)表面和欧姆接触的影响,并基于减薄工艺和激光退火工艺成功制备出170μm薄片SiC肖特基二极管。先后经过2 000目和7 000目磨轮减薄,衬底厚度从346μm降至170μm,晶圆减薄后表面粗糙度为5.4 nm。采用激光退火技术制备被减薄SiC样品背面欧姆接触,比接触电阻率达2.28×10^-5Ω·cm^2。在正向压降为1.5 V时,未减薄SiC肖特基二极管正向导通电流密度为488 A/cm^2,170μm薄片SiC肖特基二极管正向导通电流密度为638 A/cm^2,电流密度提升了30.7%,意味着通态损耗降低了30.7%,减薄后通态电阻降低了23.58%。同时,两种SiC肖特基二极管的反向特性、肖特基结电容、雪崩电流等电学特性几乎一致,说明减薄和激光退火工艺未对其他电学特性带来负面影响。

探索晶圆级芯片贴装薄膜和芯片制备集成工艺的新挑战(英文)

分析了在多芯片叠装封装产品中采用晶圆级芯片贴装薄膜对传统芯片制备以及后续封装工艺所产生的巨大影响。阐述了在晶圆级芯片贴装薄膜贴覆工艺,芯片制备以及后序工艺中所遇到的巨大挑战。

非接触测量仪在减薄设备中的应用研究

为满足超薄晶圆加工实时在线检测磨削厚度、确保晶圆加工质量的需要,提出了采用非接触测量仪进行实时在线检测。研究表明,非接触测量可以提高超薄晶圆磨削的表面加工质量,避免了接触式测量可能导致晶圆表面损伤的风险,而且应用领域广泛,应用优势明显,发展前景良好。

3D IC-TSV技术与可靠性研究

对三维(3 Dimension,3D)堆叠集成电路的硅通孔(Through Silicon Via,TSV)互连技术进行了详细的介绍,阐述了TSV的关键技术与工艺,比如对准、键合、晶圆减薄、通孔刻蚀、铜大马士革工艺等。着重对TSV可靠性分析的重要性、研究现状和热应力分析方面进行了介绍。以传热分析为例,实现简单TSV模型的热仿真分析和理论计算。最后介绍了TSV技术市场化动态和未来展望。

3D-TSV封装技术

3D-TSV封装技术是实现多功能、高性能、高可靠且更轻、更薄、更小的系统级封装最有效的技术途径之一。3D-TSV封装关键技术包括:通孔制作、通孔薄膜淀积、磁控溅射、通孔填充、铜化学机械研磨、超薄晶圆减薄、芯片/晶圆叠层键合等。阐述了每种关键技术的工艺原理、技术特点、应用范围及发展前景,关键设备、关键材料以及TSV在三维封装技术中的应用。

化学机械磨削(CMG)加工单晶硅片

单晶硅是半导体行业重要的功能材料,加工时首先被切割成晶片,然后通过研磨和抛光获得光滑表面。本文介绍了一种新的化学机械磨削(CMG)工艺,用于硅片的终端加工。CMG是把化学反应和机械磨削融为一体的固结磨料加工工艺,在加工效率、磨粒可控性、废料处理等方面优于化学机械抛光(CMP)。利用CMG加工单晶硅片,能有效减小亚表面损伤和消除残余应力,对碳化硅、氮化硅、蓝宝石等其它功能材料的超精密加工具有一定的借鉴意义。

生产验证的临时键合与解键合设备及技术(英文)

化合物半导体材料的应用经历了稳定的增长,尤其是在光电子产业中更为典型。这些材料的应用要求在封装之前需将衬底减薄到100μm以下。由于这种材料的易碎性,需要某种支持方式来通过各种工序对衬底进行处理。半导体行业中建造这种支持最公认的方法是临时固定这种衬底材料到刚性载体基底上。介绍了一种用全自动方式固定和解固定这类衬底的技术。通过采用各种中间基底,包括热和紫外光释放的能够预先准备和薄片状的全自动化干式黏性膜。200mm直径的这种衬底可以以片盒到片盒的方式键合到晶圆平面的这种载体上。本工艺中选用了一种保护性涂层到衬底上。一旦这种衬底固定后,便可以完成随后的减薄、通孔印刷等工序。当这种衬底被减薄和背面处理之后,第二道加工便用于从载体上解键合该衬底,再次以片盒到片盒的方式将其固定到划版的薄膜或类似的载体上。

磨削工艺对晶片表面粗糙度的影响

磨削工艺直接影响着磨削后晶片的参数,在这些参数中,表面粗糙度是鉴别晶片几何参数好坏的重要指标之一。分析了磨削工艺中砂轮粒度、砂轮进给速度对表面粗糙度的影响。

磨削工艺对晶片TTV的影响

磨削工艺直接影响着磨削后晶片的表面质量参数,在这些参数中,总厚度变化(TTV)是鉴别晶片几何参数好坏的重要指标之一。分析了磨削工艺中承片台转速、主轴进给速度、主轴转速对TTV的影响。