《面向IC新封裝技術的超薄晶圓磨削機理及技術基礎》是依託大連理工大學,由朱祥龍擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：面向IC新封裝技術的超薄晶圓磨削機理及技術基礎
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：朱祥龍
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
面向IC新封裝技術對超薄晶圓的需求，針對留邊磨削減薄工藝的特點和問題，系統研究留邊磨削減薄加工的基礎理論和關鍵技術。通過微觀尺度下的幾何特徵、力學參數和接觸行為測試，研究留邊磨削減薄時的金剛石砂輪、超薄晶圓和柔性藍膜三者間的相互作用規律並建立其理論模型；通過砂輪與晶圓相互作用的幾何運動關係，研究晶圓表面形成機理及其變形規律，建立晶圓彎曲或翹曲變形模型；研究晶圓表面/亞表面損傷機理及其控制方法，建立晶圓亞表面損傷模型；開發基於力-位控制和磨拋組合方法的晶圓超薄加工工藝；通過測試分析和加工試驗，研究晶圓超精密減薄加工工藝規律。通過本項目的研究，揭示晶圓減薄加工時材料去除和表面形成機理、晶圓表面質量和面型精度的影響規律，提出超薄晶圓的高效率高精度低損傷加工工藝。本項目是相關領域的前沿性研究課題，既有明確的套用背景，又有重要的學術價值，將為我國IC製造提供先進的晶圓超薄化加工理論與技術。
結題摘要
面向 IC 新封裝技術對超薄晶圓的需求，針對留邊磨削減薄工藝的特點和問題，系統研究了留邊磨削減薄加工的基礎理論和關鍵技術。建立了柔性藍膜、超薄晶圓和金剛石砂輪間的相互作用理論模型，建立了薄晶圓變形有限元分析模型，研究了晶圓在超精密磨削過程中晶圓的亞表面損傷分布規律，揭示了晶圓在超精密磨削減薄過程中的變形規律，得出了晶圓磨削減薄變形與亞表面損傷層厚度、晶圓減薄厚度、亞表面損傷層內的加工應力以及矽晶圓自身力學特性之間的數學關係，晶圓磨削減薄變形隨著內部加工應力和亞表面損傷層厚度的增大而增大、晶圓減薄厚度的增大而減小；確定了磨削減薄工藝參數對晶圓面型精度和晶圓變形的控制方法。通過本項目的研究，揭示了晶圓磨削減薄加工時表面形成機理和材料去除、晶圓面型精度和晶圓表面質量的影響規律，在無光磨條件下磨削晶圓的亞表面損傷深度沿整個晶圓表面分布不均勻，沿圓周方向在<100>晶向的亞表面損傷深度小於<110>晶向，沿半徑方向，從晶圓中心到邊緣的亞表面損傷深度逐漸增大，砂輪粒度越大，亞表面損傷深度沿晶向和徑向的變化越明顯，提出了磨削超薄晶圓的磨拋組合工藝和磨削過程力-位控制，確定了晶圓一次裝夾定位條件下，依次採用#600金剛石砂輪粗磨削、#3000金剛石砂輪精磨削和#3000 MgO軟磨料砂輪機械化學低損傷磨削的晶圓高效低損傷磨削減薄工藝，最終磨削減薄厚度為40μm。本項目的研究成果為我國 IC 製造提供了先進的晶圓超薄化加工理論與技術。
