基于临时键合拿持技术的硅通转接板背面工艺优化研究

发布时间：2017-03-25 03:03

  本文关键词：基于临时键合拿持技术的硅通转接板背面工艺优化研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：以硅通孑L-TSV(Though-Silicon-Via)工艺为核心的2.5D/3D系统封装集成技术正在成为后摩尔时代超薄高密度微电子产品的关键解决方案。由于2.5D转接板的薄化趋势,所以在转接板的背面工艺中必须重点研发薄晶圆拿持工艺。当转接板TSV完成后,背面工艺的优化是转接板制程后续最为重要的集成技术。在硅转接板完成正面TSV工艺时,晶圆减薄后的一系列工艺问题还未凸显。而在晶圆进行背面的工艺时,每一步的处理方式都会对工艺的可行性造成一定程度的影响,为确保工艺质量一般通过临时键合拿持工艺解决。目前业界对背面工艺过程已有一定程度的研究,比如：晶圆减薄、化学气相淀积以及聚合物烘烤。但是这些研究大部分专注于单步工艺的可行性,未能集成到全部工艺流程。本论文将分为两大部分进行：1,针对业界还在探讨的薄晶圆拿持技术做进一步的研发,即激光拆键合工艺,目前业界主流的是机械拆键合和热拆键合两种工艺方式；2,根据目前业界已有的背面工艺过程,有机结合晶圆测试结果,研发一套基于激光拆键合技术的硅转接板制程背面优化工艺,主要集中在背面硅体减薄和去应力、背面TSV露头以及金属布线工艺。本文的工作基于完成正面TSV工艺的2.5D无源转接板晶圆进行激光拆键合技术的探索,同时在背面工艺中,对关键步骤的工艺方案进行优化,以获得一套基于激光拆键合技术的硅转接板制程背面优化工艺流程。
【关键词】：2.5D转接板 TSV 背面工艺 激光拆键合 气泡
【学位授予单位】：中国科学院大学(工程管理与信息技术学院)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN405
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 研究背景与意义9-14
• 1.2 本课题的研究进展14-19
• 1.3 本课题主要研究内容19-21
• 第二章 薄晶圆拿持技术以及硅转接板背面工艺研究21-31
• 2.1 薄晶圆拿持技术21-27
• 2.1.1 热滑移(Thermal slide)方法24
• 2.1.2 紫外光剥离方法24-25
• 2.1.3 湿法溶解方法25
• 2.1.4 叠层胶体纵向分离方法25-26
• 2.1.5 区域键合(ZoneBOND)方法26-27
• 2.1.6 激光解键合方法27
• 2.2 硅转接板背面工艺简介27-30
• 2.3 本章小结30-31
• 第三章 硅转接板临时键合与拆键合工艺研究31-51
• 3.1 Thermal slide和ZoneBOND工艺验证31-37
• 3.2 激光拆键合工艺研究37-49
• 3.2.1 激光拆键合的原理分析38-42
• 3.2.2 激光拆键合设备构建42-45
• 3.2.3 激光拆键合工艺研究45-49
• 3.3 本章小结49-51
• 第四章 硅转接板背面工艺优化方案设计与验证51-65
• 4.1 晶圆减薄工艺优化51-55
• 4.1.1 研磨抛光工艺52-55
• 4.2 晶圆背面漏孔工艺优化55-59
• 4.2.1 干法刻蚀工艺56-58
• 4.2.2 湿法刻蚀工艺58-59
• 4.3 PI钝化工艺优化59-61
• 4.4 拆键合工艺验证61-63
• 4.5 本章小结63-65
• 第五章 结论及展望65-67
• 5.1 研究内容总结65
• 5.2 未来工作展望65-67
• 参考文献67-71
• 致谢71-73
• 在学期间发表的论文与研究成果73-74

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