TAIKO 工艺是一种用于制造超薄硅晶圆的特殊工艺,由日本 DISCO 公司开发。它通过只研磨晶圆的内侧,而保留外围边缘部分较厚的方法来实现晶圆减薄。相比于传统的全片背面研磨工艺,TAIKO 工艺具有以下优势:
![](https://www.rohm.com.cn/documents/11413/7631008/img_03.jpg/6865878b-8e83-ac67-c264-32f4d3e550f1?t=1615189370317)
- 提高晶圆的机械强度: 由于保留了边缘部分,晶圆的刚性得到增强,不易碎裂和翘曲,从而提高了晶圆在搬运、加工和封装等环节中的安全性。
- 减轻晶圆背面应力: 由于研磨区域仅限于晶圆内侧,晶圆背面的应力分布更加均匀,有助于提高晶圆的尺寸稳定性和器件良率。
- 提高晶圆加工的灵活性: 保留的边缘部分可以作为晶圆的搬运和操作区域,方便后续的加工步骤。
TAIKO 工艺的具体步骤如下:
- 晶圆清洗: 首先对晶圆进行清洗,去除表面的灰尘和污染物。
- 贴膜: 在晶圆背面贴附一层保护膜,以防止研磨过程中晶圆表面的损伤。
- 研磨: 使用研磨机对晶圆的内侧进行研磨,逐渐减薄晶圆的厚度。
- 去膜: 去除晶圆背面的保护膜。
- 清洗: 再次清洗晶圆,去除研磨过程中产生的残留物。
- 切割: 将晶圆切割成所需的尺寸。
TAIKO 工艺广泛应用于各种半导体器件的制造,特别是对于要求高性能、高可靠性的器件,例如射频器件、功率器件和 MEMS 器件等。
以下是一些 TAIKO 工艺的应用示例:
- 射频器件: 在射频器件中,TAIKO 工艺可以用于制造超薄的硅基板,以提高器件的性能和效率。
- 功率器件: 在功率器件中,TAIKO 工艺可以用于减薄晶圆背面,以降低器件的导通损耗和提高散热能力。
- MEMS 器件: 在 MEMS 器件中,TAIKO 工艺可以用于制造三维结构,以实现复杂的器件功能。
TAIKO 工艺是一种先进的晶圆减薄工艺,具有提高晶圆强度、减轻晶圆应力和提高加工灵活性的优点,在半导体器件制造中发挥着重要作用。
Ultra thin wafer 超薄晶圆 vs. TAIKO 晶圆
![](https://www.disco.co.jp/eg/solution/library/grinder/img/taiko_process_2.jpg)
超薄晶圆和 TAIKO 晶圆都是用于半导体制造的硅晶圆类型,但它们的关键特性有所不同:
超薄晶圆:
- 厚度: 超薄晶圆以其极度薄为特征,通常厚度小于 100 微米 (µm),甚至只有几微米。 标准晶圆的厚度可以从几百微米到几百微米不等。
- 应用: 由于超薄晶圆的薄度和柔韧性,它们非常适合需要这些特性的应用,例如:
- 柔性电子设备: 可以用于制造可弯曲的显示器、传感器和其他电子组件。
- 微机电系统 (MEMS): 薄度允许创建精致和精确的微结构。
- 功率电子设备: 在某些情况下,可以提高性能或减轻重量。
- 制造挑战: 在制造过程中,保持晶圆完整性和实现整个表面的均匀厚度至关重要。
TAIKO 晶圆:
- 厚度: TAIKO 晶圆的厚度可以是标准厚度(几百微米)甚至更厚。
- 处理: TAIKO 晶圆的一个定义特征是其经过的 背面研磨 工艺。 该工艺仅使晶圆的 内圆周变薄,留下较厚的边缘(约 3 毫米)用于操作。 这允许在保持稳定基座的同时,更轻松地处理和加工薄晶圆。
- 应用: TAIKO 晶圆特别适用于以下情况:
- 需要进行 背面处理 的情况,例如为特定应用减薄晶圆。
- 器件制造需要正面为标准厚度的情况。
- 在可能损坏超薄晶圆的处理步骤中需要操作晶圆的情况。
帮助理解差异的比喻:
想象一个披萨饼。标准晶圆就像一个普通的披萨,整个饼皮厚度一致。 超薄晶圆就像超薄的饼皮披萨。 TAIKO 晶圆就像一个外皮很厚,但中间部分薄得多的披萨。
总结:
- 超薄晶圆是为特定应用而设计的 极度薄 的晶圆。
- TAIKO 晶圆是为了更容易处理标准厚度甚至更厚的晶圆而进行 选择性背面研磨 的晶圆。