MEMS y los procesos de empaquetado del sensor pueden requerir la dirección y el proceso de las obleas de semiconductor ultrafinas. Los diversos sistemas de tramitación finos de la oblea que requieren una herramienta de dirección especial tal como una oblea del portador (u oblea de la ayuda) se establecen ya en el mercado. Temporalmente enlazando una oblea del dispositivo a una oblea del portador, puede ser dirigido y ser procesado con seguridad. Dependiendo de las técnicas temporales de la vinculación y de la de-vinculación, hay diversos requisitos para las obleas del portador. Este artículo detalla los requisitos para las obleas del portador como herramienta de dirección necesaria para las tecnologías de envasado del nivel de la oblea 3D.

Introducción

Hay reducción en curso del grueso de la oblea en la industria de MEMS y del semiconductor. Esto está debido a la demanda de mercado para dispositivos más pequeños que permitan un mayor número de funciones en el coste reducido; y para esto, los tamaños de un paquete más pequeño necesitan ser observados. Es principalmente las aplicaciones de consumidor que son responsables de esta tendencia, pero la demanda para los tamaños de un paquete más pequeño es también atribuible a las ventajas técnicas, por ejemplo un mejor funcionamiento eléctrico o gestión termal mejorada.

Los tamaños de un paquete más pequeño requieren los substratos extremadamente finos aumentar los dispositivos. Esos substratos finos y ultrafinos también permiten el empaquetado 3D de sensores tales como sensores complementarios y otros de la imagen del metal-óxido-semiconductor (Cmos). Producir las obleas finas en altas cantidades pone requisitos estimulantes en la manipulación y el proceso de las herramientas.

Debido a su grueso bajo, las obleas finas son vulnerables subrayar y fractura. El combeo de las obleas durante la dirección y el proceso causa una alta pérdida de la producción o puede incluso hacerla imposible manejar las obleas más. Esto significa que una oblea fina que maneja tecnología con un alto nivel de flexibilidad en tamaños de la oblea y del substrato es necesaria. Las obleas del portador necesitan tener ciertas propiedades, por ejemplo: robustez mecánica; resistencia química y da alta temperatura; tolerancias increíblemente bajas (abajo a 1 variación del grueso del μm); y extensión termal ajustada al material usado, por ejemplo, a arseniuro de galio (GaAs), a fosfuro de indio (INP), a silicio (Si) o a carburo de silicio (sic). Además, manejando las herramientas necesite a veces ser conveniente para los materiales tales como GaAs y Si, o aún el Cmos compatible.

Las obleas de gama alta del portador hechas del vidrio, del cuarzo o del silicio pueden cumplir los requisitos ya mencionados. El vidrio y el cuarzo son materiales excelentes para las obleas del portador debido a su estabilidad termal y resistencia contra los ácidos y otras sustancias químicas. La vinculación a y la de-vinculación de las obleas del portador del vidrio y del cuarzo pueden ser supervisadas puesto que son transparentes. Además, las obleas de cristal del portador se pueden limpiar y reutilizar, así contribuyendo a la reducción coste y a la protección del medio ambiente.

Dirección fina de la oblea

En la oblea fina que maneja procesos, la oblea del dispositivo se enlaza temporalmente a una oblea rígida del portador de la alta exactitud usando un pegamento polímero-basado. El flujo de proceso general para la vinculación temporal se muestra en el cuadro 1. Después de manejar y de procesar la oblea del dispositivo usando las herramientas estándar del proceso del semiconductor, el lanzamiento (el debonding) se realiza por las diversas técnicas, es decir sustancias químicas que disuelven el pegamento, calor que disminuye la viscosidad del adhesivo o el laser que reduce la fuerza adhesiva.

Portadores método-convenientes de Debonding para diversos usos

En procesos temporales de la vinculación de la oblea, la oblea del portador necesita ser quitada de la oblea del dispositivo en el final del proceso. Dependiendo de las características del dispositivo y del proceso usados, hay diversos requisitos de la especificación para las obleas del portador. Diversos tipos de obleas del portador con las propiedades especiales para los procesos debonding comunes se explican abajo.

Obleas del portador para el lanzamiento del laser

En el laser debonding, la fuerza adhesiva es reducida exponiéndolo a la luz laser (cuadro 2). Los métodos de Debonding se pueden realizar en la temperatura ambiente.

Para los procesos debonding del laser, las obleas altamente transparentes del portador que transmiten la longitud de onda relevante del laser son necesarias. las obleas pulidas Doble-lado del portador del vidrio o del cuarzo tienen calidad superficial excelente y cumplir así los requisitos de un proceso debonding del laser. Después de la exposición del laser, la oblea del dispositivo se puede separar de la oblea del portador. Finalmente, la oblea del portador necesita ser limpiada y se puede entonces reutilizar varias veces. El método debonding del laser se utiliza principalmente en el empaquetado del oblea-nivel de la fan-hacia fuera y procesos de empaquetado avanzados.

Obleas del portador para el lanzamiento químico

Aquí, la de-vinculación es causada por las sustancias químicas que disuelven el pegamento después de procesar (reducción incluyendo) de la oblea del dispositivo (cuadro 3). La oblea del portador está perforada para permitir al solvente pasar a través de ella y entrar en el contacto con el pegamento. Tales obleas del portador pueden ser producidas combinando un portador de cristal en blanco con las últimas tecnologías que modelan y las tolerancias apretadas. Para poder distribuir la química tan rápido come sea posible, los agujeros extremadamente pequeños con una alta densidad son necesarios. Más de 150.000 a través de los agujeros del tamaño igual pueden ser creados, que permite debonding liso y seguro mientras que la oblea del portador soporta influencias mecánicas.

Las obleas del portador para el lanzamiento químico están disponibles en una variación total del grueso (TTV) como punto bajo como 1 micrón y en muchos el coeficiente de la extensión termal linear (CTE) adaptó los materiales. Estas obleas del portador se pueden reutilizar hasta 50 veces.

Obleas del portador para el lanzamiento termal

Los pegamentos termoplásticos se utilizan para enlazar la oblea del dispositivo o los solos microprocesadores a la oblea del portador. Estos pegamentos disminuyen en viscosidad en temperaturas más altas (es decir a partir de la 100˚C), para experimentando un proceso de calefacción, poder esquilar la oblea del dispositivo de la oblea del portador (cuadro4). Para esto, las obleas imperforated del portador o las obleas del portador con los bolsillos ahuecados son necesarias.

Obleas del portador del adaptador para la flexibilidad excepcional

El semiconductor y la industria de MEMS está produciendo las obleas con una variedad cada vez mayor de diámetros. Sin embargo, el equipo de proceso requerido para los diversos diámetros de la oblea o dimensiones del substrato no es asequible para todas las compañías. Las obleas del portador del adaptador ofrecen los bolsillos para sostener las obleas con diámetros más pequeños o substratos de dimensiones más pequeñas y para llevarlas con el proceso (cuadro 5). Esto permite la dirección y el proceso de una variedad de diversos tamaños de la oblea y del substrato en el equipo existente.

Las obleas del portador del adaptador son vidrio procesado tampoco superficial o las obleas de silicio con las obleas modeladas de los bolsillos o de silicio enlazaron permanentemente a los anillos del vidrio de borosilicate que se han modelado según las dimensiones del substrato. Los bolsillos tan-formados en la oblea con el diámetro externo requerido permitir el proceso de obleas y de substratos más pequeños, por ejemplo, obleas de 150 milímetros en 200 milímetros de equipo. Incluso los pequeños substratos múltiples se pueden manejar, por ejemplo, cuatro obleas de 76 milímetros en una oblea del portador de 200 milímetros.

Las opciones son:

• obleas de cristal del portador con los bolsillos modelados;
• obleas del portador del silicio con los bolsillos modelados; y
• obleas del portador del silicio enlazadas permanentemente a los anillos de cristal.

Debido a los materiales usados, estas obleas del portador se pueden utilizar en temperaturas de funcionamiento hasta 500˚C. además, los agujeros o los surcos se pueden añadir para permitir el uso de las obleas del portador del adaptador con el arrojamiento del vacío. La marca única por códigos rápidos de la respuesta (QR) se puede solicitar el seguimiento fácil.

Conclusión

Las obleas del portador hicieron del vidrio, el cuarzo o el silicio es herramientas fundamentales para el empaquetado del oblea-nivel 3D de MEMS y de sensores. El plan Optik fabrica las obleas de gama alta del portador del vidrio, del cuarzo y del silicio para muchos procesos de MEMS- y semiconductor-relacionados. Pueden proporcionar, según lo resumido sobre, resistencia química y da alta temperatura, las tolerancias excepcionalmente bajas y extensión termal ajustadas al silicio o a otros materiales del substrato. Además, no-pegar o pegar las propiedades superficiales puede ser incorporada, y la calidad superficial excelente es realizable con el pulido de doble cara
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