MEMS와 센서 패키징 공정은 초박형 반도체 웨이퍼에 취급과 처리를 요구할 수 있습니다. 캐리어 웨이퍼 (또는 지지 웨이퍼와) 같은 특별한 취급 공구를 요구하는 다양한 박형 웨이퍼 제어 시스템은 이미 시장에서 확립되었습니다. 일시적으로 캐리어 웨이퍼에 디바이스 웨이퍼를 계약함으로써, 그것은 안전하게 취급되고 처리됩니다. 일시적 본딩과 디-본딩 기술에 따라, 캐리어 웨이퍼에 대한 다른 요구조건이 있습니다. 이 기사는 3D 웨이퍼 레벨 실장 기술을 위한 필요한 취급 공구로서 캐리어 웨이퍼에 대한 요구를 상술합니다.
도입
MEMS와 반도체 산업에서 현재 진행 중인 웨이퍼 두께 감소가 있습니다. 이것은 할인 가격에 기능성의 증가된 수를 감당하는 더 작은 장치에 대한 시장 수요 때문에 있습니다 ; 그리고 이것을 위해, 더 작은 패키지 사이즈는 실현될 필요가 있습니다. 그것은 주로 이 동향에 책임이 있는 소비자 어플리케이션이지만, 그러나 더 작은 패키지 사이즈에 대한 수요가 또한 기술적인 장점에 기인하고, 예를 들면 잘 전기적 실행 또는 개선된 서멀 경영입니다.
더 작은 패키지 사이즈는 극단적으로 박형 기판이 장치를 구축하도록 요구합니다. 그 가는 초박기판은 또한 상보형 모스 (CMOS) 이미지 센서와 다른 사람과 같은 센서의 3D 패키징을 가능하게 합니다. 박형 웨이퍼를 높은 양에서 생성시키는 것 취급과 공정 장비에 도전적인 요구를 겁니다.
그들의 낮은 두께 때문에, 박형 웨이퍼는 스트레스와 파손에 취약합니다. 취급과 처리 동안 웨이퍼의 와핑은 높은 수율 손실을 일으키거나, 심지어 더 이상 웨이퍼를 취급하는 것을 불가능하게 할 수 있습니다. 이것은 웨이퍼와 기판 사이즈 위의 고도의 유연성과 박형 웨이퍼 조종 공학이 필요한 것을 의미합니다. 캐리어 웨이퍼는 다음과 같은 특정 속성을 가질 필요가 있습니다 : 기계적인 견고성 ; 화학 제품과 고온 방치 특성 ; 믿을 수 없을 만큼 낮은 허용한도 (1 μm 두께 편차아래로) ; 그리고 열팽창은 사용 물질, 예를 들면, 갈륨 비소 (GaAs), 인화 인듐 (InP), 실리콘 (Si) 또는 탄화규소 (SiC)에 맞추었습니다. 게다가, 취급 공구는 때때로 비소화 갈륨과 Si와 같은 재료 또는 심지어 적합한 CMOS에 적합할 필요가 있습니다.
최고급 캐리어 웨이퍼는 글라스로 만들었습니다, 석영 또는 실리콘이 전술한 요구사항을 충족시킬 수 있습니다. 유리와 석영은 산과 다른 화학에 반대하여 그들의 열 안정성과 저항 때문에 캐리어 웨이퍼에 쓸 우수한 소재입니다. 접착하고에게와 글라스와 석영 캐리어 웨이퍼로부터의 디-본딩이 그들이 투명한 이후 모니터링될 수 있습니다. 게다가, 그러므로 감소와 환경 보호의 비용이 드는데 기여하면서, 유리 캐리어 웨이퍼는 청소되고 재사용될 수 있습니다.
박형 웨이퍼 취급
박형 웨이퍼 프로세스 처리에서, 디바이스 웨이퍼는 일시적으로 중합체 기반된 접착제를 사용하여 고정밀도의 엄격한 캐리어 웨이퍼에 부착됩니다. 일시적 본딩을 위한 일반적 프로세서 플로우는 형태 1에 나타납니다. 표준 반도체 공정 도구를 사용하여 디바이스 웨이퍼를 취급하고 처리한 후, 석방 (디본딩)은 접착력을 감소시켜 접착제 또는 레이저의 점착성을 감소시키는 접착제, 열을 해산하여 말하자면 화학인 다양한 기술에 의해서 실행됩니다.
다른 응용 프로그램을 위한 탈착 방법 적당한 캐리어
일시적 웨이퍼 결합 프로세스에서, 캐리어 웨이퍼는 처리의 끝에 있는 디바이스 웨이퍼에서 제거될 필요가 있습니다. 사용된 장치 특성과 과정에 따라, 캐리어 웨이퍼에 대한 다른 상술 요구사항이 있습니다. 공통 분리 프로세스를 위한 특성과 캐리어 웨이퍼의 다른 유형은 아래 설명받습니다.
레이저 배포를 위한 캐리어 웨이퍼
레이저 디본딩에서, 접찹력은 그것을 레이저 광에 노출시킴으로써 감소됩니다 (형태 2). 탈착 방법은 실온에서 실시될 수 있습니다.
레이저 분리 프로세스를 위해, 적절한 레이저 파장을 전하는 대단히 투명한 캐리어 웨이퍼는 필요합니다. 양면 광낸유리 또는 석영 캐리어 웨이퍼는 우수한 표면 품질을 가지고 있고 이렇게 하여 레이저 분리 프로세스를 위한 요구조건을 충족시킵니다. 레이저 노출 뒤에, 디바이스 웨이퍼는 캐리어 웨이퍼로부터 분리될 수 있습니다. 마침내, 캐리어 웨이퍼는 청소될 필요가 있고, 그리고 나서 여러 번 재사용될 수 있습니다. 레이저 탈착 방법은 주로 팬-아웃 웨이퍼 레벨 패키징과 진보적 패키징 공정에서 사용됩니다.
케미컬 릴리즈를 위한 캐리어 웨이퍼
여기에서, 디-본딩은 디바이스 웨이퍼의 (희석을 포함하여) 처리 뒤에 접착제를 해산하는 화학 제품에 의해 초래됩니다 (형태 3). 캐리어 웨이퍼는 용매가 그것을 통과하고 접착제와 접촉하게 될 수 있게 하기 위해 구멍이 납니다. 그와 같은 캐리어 웨이퍼는 비어 있는 유리 캐리어를 최근 무늬 표현 기술과 엄밀 허용 편차와 결합함으로써 생산될 수 있습니다. 최대한 빨리 화학을 분배할 수 있기 위해, 고밀도와 극단적으로 작은 구멍은 필요합니다. 동일 크기의 150,000 관통 홀 이상은 만들어질 수 있으며, 그것이 캐리어 웨이퍼가 기계적인 영향에 견디 동안 매끄럽고 안전한 디본딩을 감당합니다.
케미컬 릴리즈를 위한 캐리어 웨이퍼는 1 마이크론만큼 낮게 그리고 많은 선팽창률률 (CTE) 적합한 물질에서 총 두께 변화 (TTV)에 이용 가능합니다. 이러한 캐리어 웨이퍼는 최고 50까지 배 재사용될 수 있습니다.
열 방출을 위한 캐리어 웨이퍼
열가소성 수지접착제는 캐리어 웨이퍼에 디바이스 웨이퍼 또는 단일 칩을 계약해서 사용됩니다. 가열 공정을 겪었으면서, 디바이스 웨이퍼가 캐리어 웨이퍼 ( figure4)로부터 깎일 수 있도록, 이러한 접착제는 (즉 100˚C으로부터) 더 높은 온도에 점착성에서 감소합니다. 이것을 위해, 오목한 포켓과 구멍이 나지 않은 캐리어 웨이퍼 또는 캐리어 웨이퍼는 필요합니다.
예외적 유연성을 위한 어댑터 캐리어 웨이퍼
반도체와 MEMS 산업은 지름의 증가하는 종류와 웨이퍼를 생산하고 있습니다. 그러나, 다른 웨이퍼 직경 또는 기판 치수에 요구된 처리 장비는 모든 회사를 위해 적당하지 않습니다. 어댑터 항공사들은 더 작은 직경과 웨이퍼 또는 더 작은 차원의 기판을 잡고 과정을 통하여 그들을 옮기기 위해 특징 주머니를 웨이퍼로 만듭니다 (수치 5). 이것은 종래의 장비에 다양한 다른 웨이퍼와 기판 사이즈에 취급과 처리를 고려합니다.
어댑터 캐리어 웨이퍼는 표면 가공 유리 아니면 무늬가 있는 주머니(들)과 실리콘 웨이퍼 또는 영구히 붕규산염에 부착된 실리콘 웨이퍼 기판의 차원에 따라 패턴화되었던 글라스가 울린다는 것 입니다. 더 작은 웨이퍼와 기판의 필요한 외경 실행 처리, 예를 들면, 200 밀리미터 장비 위의 150 밀리미터 웨이퍼와 웨이퍼 위의 그렇게 형성된 주머니. 다수 소형 기판조차 예, 200 밀리미터 캐리어 웨이퍼 위의 4 밀리미터 웨이퍼를 위해, 취급될 수 있습니다.
선택은 다음과 같습니다 :
- 무늬가 있는 주머니와 유리 캐리어 웨이퍼 ;
- 무늬가 있는 주머니와 실리콘 캐리어 웨이퍼 ; 그리고
- 실리콘 캐리어는 영구히 유리 링에 부착되는 것으로 웨이퍼로 만듭니다.
사용된 물질 때문에, 이러한 캐리어 웨이퍼는 500˚C까지 작동 온도에서 사용될 수 있습니다. 게다가 홀 또는 홈은 진공 척킹으로 어댑터 캐리어 웨이퍼의 사용을 가능하게 하기 위해 추가될 수 있습니다. 신속한 응답 (QR) 코드에 의한 고유 마킹은 쉬운 추적에 대하여 적용될 수 있습니다.
결론
캐리어 웨이퍼는 글라스로 만들었습니다, 석영 또는 실리콘이 MEMS와 센서의 3D 웨이퍼 레벨 패키징을 위한 기본적 도구입니다. 안 옵티크는 많은 MEMS-관련된과 반도체 관련 과정을 위해 최고급 글라스, 석영과 실리콘 캐리어 웨이퍼를 제조합니다. 그들은, 위쪽에 윤곽이 그려진 것처럼, 화학과 고온 방치 특성을 제공할 수 있습니다, 예외적으로 낮은 허용한도와 열팽창이 실리콘 또는 다른 기판 물질에 맞추었습니다. 게다가, 논-스티킹 또는 끈적끈적한 표면 성질은 통합될 수 있고 우수한 표면 품질이 이면 연마처리를 통하여 성취할 수 있습니다
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