提高芯片的散熱性能要求

　　在IC電路中通電情況下,由于芯片襯底材料及互聯(lián)金屬層存在電阻,芯片會發(fā)生 熱效應(yīng)。在芯片工作過程中,熱效應(yīng)會導(dǎo)致芯片背面內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生。芯片熱量持續(xù)的 產(chǎn)生會使各金屬層之間的熱差異性加劇,芯片內(nèi)應(yīng)力會進一步增加。芯片損壞、破碎 的主要原因之一就是內(nèi)應(yīng)力的增加。因此,通過減薄工藝,可以減小芯片電阻,提高 芯片的熱擴散效率,將芯片損壞率降到比較低,進而提高了集成電路的可靠性和成品率。

　　IC電路制造工藝的要求

　　劃片工藝集成電路制造工藝中不可或缺的一步,而經(jīng)過減薄工藝之后的晶片就變 得更為容易分離,這對于提高芯片的劃片質(zhì)量和成品率是非常有利的。與此同時,在 其它集成電路制造領(lǐng)域(比如太陽能電池和多芯片封裝等),超薄化(厚度小于lOCHim) 的芯片是這些領(lǐng)域必不可少的,而且需求會逐漸增大。由于不能直接制造出超薄芯片, 所以必須對晶片進行減薄才能獲得超薄晶片。但是由于每個芯片封裝形式和大小的要 求有所不同,為了能確保芯片的厚度大小特性,也只有通過減薄工藝才能得到。所以 減薄工藝是必不可少的手段。

　　減薄后芯片的好的點

　　在芯片表面電路制作結(jié)束以后,為了達(dá)到所要求的厚度,需要對芯片背面進行減薄 即對芯片背面材料進行研磨減薄。減薄以后的芯片包括以下方面的好的點:

　　較早,減小電阻,提高散熱效率。隨著半導(dǎo)體行業(yè)的迅速發(fā)展,其結(jié)構(gòu)變得更為小 型化、復(fù)雜化、集成化。由于超薄的芯片可以減少熱量的產(chǎn)生,可以提高芯片的性能 和壽命,現(xiàn)在超薄己逐漸成為芯片厚度的發(fā)展趨勢。

　　第二,減小了導(dǎo)通電阻,增強了歐姆接觸。在外延片、鍵合片領(lǐng)域要求結(jié)合面不能 有氣縫,連接必須牢固,這樣減薄工藝就顯得特別重要。不然,其一會影響芯片接觸 電阻;其二,芯片會在應(yīng)用中由于氣體的熱膨脹而破碎。

　　第三,提高了機械性能。芯片機械性能經(jīng)過減薄的會得到顯著提高,越薄的芯片柔 勧性越好,進而在受到外力沖擊時引起的應(yīng)力也就越小。

　　第四,提高了電氣性能。在疊層封裝方面,厚度越薄的晶片,芯片與芯片之間的連 線將越短,進而減小了器件導(dǎo)通電阻和信號延遲時間,從而提高了器件性能。 第五,擴展了芯片的應(yīng)用范圍。減薄后的芯片有的會特別薄,這些芯片有的還能彎 曲,因此,在數(shù)字存儲和電腦硬件等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。