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在本文中，我們將專注于一種新的化學(xué)變薄技術(shù)，該技術(shù)允許晶圓變薄到50μm或更少，均勻性更好，比傳統(tǒng)的變薄成本更低。我們還將討論處理無任何類型晶圓載體的薄晶圓的方法。
晶片減薄可通過幾種方式進(jìn)行：1）研磨晶片（通常為100至150μm），2）通過化學(xué)機(jī)械拋光，可使晶片厚度降至50μm或更少，3）通過化學(xué)蝕刻，使晶片變薄，消除研磨和拋光留下的地下?lián)p傷，4）通過等離子體蝕刻。通常研磨和其他方法的組合是最有效的薄模溶液的途徑。
大多數(shù)薄晶圓處理是通過將晶圓與臨時(shí)載體粘合，從而以與傳統(tǒng)的較厚晶圓幾乎相同的方式處理晶圓。然而，在一些應(yīng)用中，由于產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)、工藝流程或器件性能的原因，最好沒有載體來處理晶片。
化學(xué)變薄是消除損傷和減輕研磨和拋光留下的應(yīng)力的必要步驟?；瘜W(xué)稀薄也是拋光（磨薄后）作為制造超薄晶圓的替代方法。它的另一個(gè)好處是，完全消除了導(dǎo)致其他技術(shù)可能留下的導(dǎo)致?lián)p傷或表面特征。濕蝕刻涉及液體和固體基底之間的相互作用，它通常是最快、最經(jīng)濟(jì)的方法。當(dāng)襯底兩側(cè)可能濕潤(rùn)時(shí)，浸泡是蝕刻和變薄是常見選擇。如果襯底只能暴露在一側(cè)的蝕刻劑中，那么自旋或噴霧將成為合理的候選者，但每個(gè)都有其缺點(diǎn)，如徑向和輸運(yùn)引起的不均勻性。根據(jù)特定的包裝或設(shè)備要求，改進(jìn)的均勻性(就TTV而言)通常是一個(gè)重要的考慮因素；傳統(tǒng)技術(shù)在保持在允許的TTV要求范圍內(nèi)可以去除多少材料方面有明顯的限制。
將每個(gè)表面元素暴露在相同的化學(xué)環(huán)境和運(yùn)輸環(huán)境中，使該過程本質(zhì)上是一致的（圖1）。固液界面（邊界層）不受速度梯度、對(duì)流或其他與輸運(yùn)相關(guān)的梯度的影響，這些梯度可能會(huì)導(dǎo)致其厚度的變化，并導(dǎo)致較大的TTV。
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圖 1
晶片減薄和減壓是線性掃描蝕刻技術(shù)的原生應(yīng)用。在包裝過程中的任何時(shí)刻，幾乎任何厚度、結(jié)構(gòu)和尺寸的基板組件都與線性掃描蝕刻過程兼容。現(xiàn)代IC器件基板的最終厚度繼續(xù)減少，50μm是許多現(xiàn)代器件目前最先進(jìn)的目標(biāo)。線性掃描蝕刻系統(tǒng)特別適合于處理和處理非常薄的基材。在線性掃描系統(tǒng)中使用的化學(xué)物質(zhì)不需要表面活性劑，并且在較小的流量下以較小的體積使用，允許更有效的化學(xué)使用?；瘜W(xué)物質(zhì)可以用于一個(gè)工藝決定的終點(diǎn)，而不考慮表面活性劑的消耗?？傊@些特點(diǎn)是降低化學(xué)品使用及其相關(guān)的購(gòu)買和處置成本，以及往往放松環(huán)境法規(guī)的合規(guī)，導(dǎo)致總體生產(chǎn)和所有權(quán)成本的降低。
由于所有區(qū)域都暴露在相同的化學(xué)和運(yùn)輸環(huán)境中，襯底的大小和形狀在很大程度上是無關(guān)的。線性掃描蝕刻系統(tǒng)自然可以容納奇怪的、非圓形的、厚的基底和大于300mm的結(jié)構(gòu)，以及嚴(yán)重扭曲的晶圓(高達(dá)10mm的平面外變形)。
在處理超薄晶圓方面有兩個(gè)主要的挑戰(zhàn)：變形和破損。在沒有增加應(yīng)力的情況下，晶圓的偏轉(zhuǎn)與其半徑的平方成正比，與其厚度的第三次冪成反比。圖4顯示了線獨(dú)立的超薄晶片后端常見的失真量。在這種情況下，變形約為10mm，再加上在它們上面沉積的額外層所引起的應(yīng)力。任何能夠有效地持有和處理它們的方法都必須考慮到這一點(diǎn)。
?Bernoulli和CAT非接觸夾塊的結(jié)合以及線性掃描濕蝕刻是濕處理和處理超薄獨(dú)立晶圓的優(yōu)秀組合。使用幾乎任何化學(xué)物質(zhì)與任何襯底材料相互作用的能力，使系統(tǒng)能夠處理大多數(shù)感興趣的材料，同時(shí)保持處理嚴(yán)重扭曲或扭曲的超薄晶片的能力。除了包裝應(yīng)用外，該系統(tǒng)還被用于蝕刻或刻薄的InP、Ge、砷化鎵、硅、多晶硅、玻璃和石英等。在尺寸和厚度的大范圍內(nèi)的奇數(shù)形狀的基材也可以被處理。這些方法提供了一種新的方法，以更精確、更高效的方式濕薄片和處理超薄片和環(huán)保晶圓。