Временное сращивание пластин – ключевая технология для мэмс-устройств

14 сентября 2018
649
Предметная область
Выходные данные
Ключевые слова
Вид публикации Статья
Контактные данные автора публикации
Ссылка на публикацию в интернете www.tbs-semi.ru/upload/iblock/cc2/Fraunhofer ENAS 2017 temporary bond paper.pdf

Аннотация

Утонение с задней стороны после временного сращи-
вания полупроводниковых пластин является ключевой
технологией в трехмерной (3D) интеграции датчиков и
электронных компонентов для получения миниатюр-
ных систем. Обработка ультратонких кремниевых
пластин является сложным процессом, поэтому были
разработаны различные технологии временного
сращивания пластин и носителя для стабилизации и
защиты пластин во время последующих производствен-
ных шагов. Мы охарактеризовали два таких метода:
BrewerBOND® с механическим разделением и
ZoneBOND® с химическим/механическим разделением.
В данной работе представлено подробное описание
шагов подготовки полупроводниковой пластины,
временного сращивания и разделения (дебондинга)
пластин и носителя. Метод ZoneBOND® включает в себя
нанесение адгезионного состава на полупроводнико-
вую пластину с помощь центрифуги и позволяет прово-
дить высокотемпературные процессы до 250°C. Носи-
тель покрывается другим адгезивом по краю пластины.
На оставшуюся область в центре носителя наносится
слой средства для уменьшения клеющих свойств.
Центрифужное нанесение покрытия на пластину со
структурами и на носитель выполняется на полуавтома-
тической системе RCD8 от SUSS MicroTec. Пластина со
структурами подготавливается к нанесению слоя адгези-
ва толщиной 15-30 мкм (ZoneBOND® 5150- 30). Первый
шаг в обработке носителя на RCD8 - формирование зоны
на краю пластины с помощью адгезива ZoneBOND® EM
2320-15. Точное центрирование носителя на вакуумном
держателе чрезвычайно важно для равномерного нане-
сения покрытия на краевую зону. Толщина слоя
находится в диапазоне от 0,5 до 3 мкм. После задублива-
ния при температуре 220 ° C, в центр пластины-носителя
спреем наносится средство для уменьшения клеющих
свойств (ZoneBOND® ZI 3500-02). Последующее сращи-
вание пластин проводится с помощью бондера SUSS
MICROTEC SB8. Процесс проходит под вакуумом (техно-
логическое давление < 5 мбар) при давлении 170 кН/м2.
Во время сращивания формируются две зоны.
В середине полупроводниковой пластины находится
область со слабым адгезивом (зона 1), а по краю пласти-
ны формируется область с сильным адгезивом (зона 2).
После химической, механической и термической обра-
ботки (T < 250°C) происходит снятие высоко адгезивно-
го слоя с краевой зоны с помощью лимонена или мези-
телена. Затем сборка пластины на носителе,
в которой пластина со структурами обращена лицевой
стороной вниз, монтируется на рамку с пленкой и поме-
щается в систему дебондинга (DB12T, SUSS MICROTEC).
В дебондере DB12T сборка пластины на носителе
фиксируется с обеих сторон вакуумом. Механическое
разделение пластины со структурами и носителя
осуществляется с помощью лезвия по С-образному
вырезу на крае пластины. Пластина-носитель фиксиру-
ется над лезвием и вертикально перемещается на
гибкой пластине над рабочим цилиндром при комнат-
ной температуре. На последнем этапе происходит
очистка полупроводниковой пластины на рамке и
носителя. Аналогично процессу очистки края, адгезив-
ный слой снимается в модуле SUSS MICROTEC AR12 с
помощью мезитилена. Этот процесс позволяет изготав-
ливать пластины 6 дюймов с утонением до 50 мкм.
Помимо метода ZoneBOND был протестирован
новый материал, предоставленный компанией Brewer
Science. Для разделения используется простое в инте-
грации механическое устройство. Две кремниевые
полупроводниковые пластины были склеены отполи-
рованной передней стороной без структур, а также с
пластиной со структурами, где была удалена часть
кромки передней стороны пластины. Благодаря покры-
тию по всей поверхности полупроводниковой пласти-
ны и носителя этот процесс является простым решени-
ем при необходимости утонения пластин до 50 мкм.
Подготовка устройств с помощью адгезионного соста-
ва BrewerBOND® 305 защищает структуры от повреж-
дения во время склеивания пластин. Данный материал
позволяет проводить обработку задней стороны при
температуре 250°C – 300°C. На носитель наносится
антиадгезионный материал BrewerBOND® 510,
который позволяет проводить механический дебон-
динг при комнатной температуре без использования
лазера или химических реагентов.
Подробнее
Для того чтобы оставить комментарий необходимо авторизоваться.