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超薄 / Taiko 晶圆

背磨、CMP、应力释放与 Taiko 留环工艺把硅片减薄至约 20μm,边缘保留全厚支撑环,兼顾超薄与可搬运性。

产品介绍

超薄 / Taiko 晶圆(Ultra-Thin / Taiko Wafer)是通过机械、化学与等离子方法把标准厚度硅片(725–775μm)减薄至最薄约 20μm 的硅片。它是 3D 集成电路堆叠、硅通孔、背照式图像传感器与高压功率器件的基础——更薄的衬底直接带来更低的电阻、更好的散热与更小的封装高度。

常规背磨可减到约 50–100μm,再薄片子会因自重翘曲、稍有扰动即碎裂。Taiko 工艺在晶圆边缘保留一圈 2–3mm 宽的全厚支撑环,仅减薄中央器件区,使整片无需载片键合即可承受后续光刻、刻蚀、沉积与 TSV 工艺。我们提供从标准背磨(100–200μm)到超薄(约 20μm)与 Taiko(减薄区最薄约 30μm)的全流程减薄服务,覆盖 200 / 300mm 直径;流程集成粗磨、细磨、CMP 或干法抛光、应力释放与切割贴膜,各阶段均在洁净环境进行并全程量测,工艺详见晶圆减薄。

核心特性

  • 最薄约 20μm,Taiko 减薄区最薄约 30μm;
  • 边缘保留 2–3mm 全厚支撑环,无需临时载片;
  • 减薄后 TTV < 2μm(减薄区内);
  • 应力释放后芯片断裂强度 > 800MPa;
  • CMP 面粗糙度 < 0.5nm RMS;
  • 可代办背金、切割贴膜等后续工序。
Taiko片边缘保留全厚支撑环中央减薄

Taiko 片:边缘全厚环支撑、中央器件区减薄

应用场景

3D IC 与先进封装

30–100μm 薄片支持 TSV、微凸点堆叠与混合键合。

功率器件

IGBT / 功率 MOSFET 减薄至 60–120μm,降低导通电阻、改善热阻。

背照式传感器

图像传感器减薄至 5–20μm,使光从背面到达光电二极管。

堆叠存储

HBM / 3D NAND 用 30–50μm 薄片在有限高度内堆叠更多层。

射频与分立器件

减薄衬底改善散热、降低源极电感。

柔性与医疗电子

30μm 以下硅片具备柔性,详见MEMS 与传感器。

能力介绍

  • 粗磨:#320–#600 金刚石砂轮高速去料,留约 30μm 余量;
  • 细磨:#2000–#8000 细砂轮,把亚表面损伤降至约 0.5–1.5μm;
  • CMP / 干抛:CMP 粗糙度 < 0.5nm,干抛适合不耐湿结构;
  • 应力释放:湿法或等离子去除损伤层,强度提升至 > 800MPa;
  • 切割贴膜:UV / 热剥离贴膜上框,支持后续切割;
  • 背金可选:Ti / Ni / Ag 等溅射或蒸镀,相关加工见边缘研磨。
背磨与边缘加工设备进行精密减薄

减薄与边缘加工:精密控制去除量

磨削 · 抛光 · 应力释放

粗磨去量、细磨减损伤、CMP 提质、应力释放增强度、贴膜护片,每步量测确认;方案按目标厚度与后续工艺定制,详见定制加工总览。

参数规格

参数规格 / 可定制范围
晶圆直径200mm、300mm
起始厚度725μm(200mm),775μm(300mm)
最薄终厚约 20μm(常规背磨),约 30μm(Taiko 减薄区)
Taiko 环宽2–3mm,环内全厚保留
减薄后 TTV< 2μm(减薄区内),< 3μm 整体
CMP 粗糙度< 0.5nm RMS(AFM)
参数规格 / 可定制范围
亚表面损伤< 1μm(应力释放后)
芯片强度> 800MPa(应力释放后;仅磨削态约 400MPa)
切割贴膜UV 释放、热释放或非 UV
背金Ti / Ni / Ag、Ti / Ni / Au 等,按需
适用片型标准片、高阻硅、SOI 器件层等
包装贴膜上框、专用薄片包装

设备与工艺装备

设备类别典型配置用途
减薄机粗磨 / 细磨砂轮主轴背磨去料与减薄
CMP 抛光机多区压力抛光镜面抛光与 TTV 优化
干法抛光金刚石干抛轮不耐湿结构抛光
应力释放湿法旋蚀 / 等离子刻蚀去除损伤层、提升强度
贴膜设备UV / 热释放贴膜机切割贴膜上框
量测设备红外干涉 / AFM / 强度抽测厚度、粗糙度与强度确认

实际案例

先进封装

TSV 薄片配套

某 3D 封装需要 100μm 以内薄片,同时保持后续工艺可搬运。

结果:交付 Taiko 片,边缘支撑环使 TSV 工艺无需临时载片。

功率器件

IGBT 减薄与背金

某功率器件需减薄以降低导通电阻并改善散热。

结果:减薄至目标厚度并代办背金,热阻与电性改善。

图像传感器

背照式 CIS 超薄配套

某背照传感器需要超薄片使光从背面到达光电二极管。

结果:按超薄规格交付并贴膜上框,支撑后续切割。

常见问题

什么是 Taiko 工艺?
边缘保留 2–3mm 全厚环、仅减薄中央区,提供刚性、防止崩边,可被标准自动化搬运且无需临时载片。
最薄能做到多少?
常规背磨约 20μm,Taiko 减薄区约 30μm 起,具体取决于直径与后续工艺。
为什么必须做应力释放?
磨削留下的亚表面损伤是碎裂起点,应力释放去除该层,可把芯片强度从约 400MPa 提升至 800MPa 以上。
减薄后 TTV 能做到多少?
减薄区内 TTV 可小于 2μm,CMP 后表面粗糙度小于 0.5nm RMS。
能代办背金和贴膜吗?
可提供背金(Ti / Ni / Ag 等)与 UV / 热释放切割贴膜上框,按后续工序定制。
支持哪些晶圆尺寸和起始厚度?
支持 200mm(起始 725μm)与 300mm(起始 775μm)标准硅片;减薄方案按目标厚度与后续工艺定制,也可处理高阻硅与 SOI 器件层。
减薄后的亚表面损伤能控制在多少?
经应力释放后亚表面损伤可控制到 < 1μm,从而消除磨削留下的碎裂起点,这是薄片能通过后续搬运与封装工序的关键。
减薄后怎么包装和运输?
可按后续工序做 UV / 热释放贴膜上框,并采用专用薄片包装,减少超薄片在运输与存储中因自重翘曲或受扰碎裂的风险。
IGBT 减薄和背照传感器减薄有什么区别?
功率器件(IGBT / MOSFET)多减薄至 60–120μm 以降低导通电阻、改善散热;背照式图像传感器需减薄至 5–20μm,让光从背面到达光电二极管,两者目标厚度不同。
减薄会改变晶圆强度吗?
会。仅磨削态芯片强度约 400MPa,经应力释放去除亚表面损伤后可提升至 > 800MPa,建议超薄片务必配套应力释放工序。

告知直径、目标厚度、Taiko 环、应力释放与贴膜方式,24 小时内回复方案

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