该课题的开设是基于德州仪器半导体制造（成都）公司着手建立的“晶圆背面制程”项目，内容是将正常厚度为725μm的晶圆从背面研磨至100μm，然后经由背面酸碱法蚀刻后，继续在背面蒸镀金属的制程过程。完成上述制程的芯片将在器件热阻的降低、工作散热和冷却、封装厚度减薄等各个方面实现很大的改善。在日常生活中，半导体技术的进步，很大一部分体现在特征尺寸的减少上，人们的视线常常关注在集成电路工艺从90nm到65nm的进步，甚至开始在45nm、22nm上有所突破，特征尺寸的缩小将半导体技术带入到纳米时代。随着特征尺寸的缩小，单位面积上晶体管电路的数量倍增，功能随之越显强大。然而在集成密度大幅提高的同时，热源开始在芯片上形成了集中的现象，如何降低器件热阻，做好器件的散热和冷却，成为了一个关键的问题。芯片超薄化成为一个重大的难题，继而逐步进入技术进步与攻关的课题当中。实际上，解决方法之一就是研磨减薄，晶圆上的器件以及连接电路的这一有效区域的厚度一般为5至10μm，为了保证其功能，都需要有一定的支撑厚度，这个支撑厚度有一个20至30μm的晶圆厚度极限。但这个厚度实际上只占用了整个晶圆厚度的一小部分，其余厚度的衬底只是为了保证硅片在制造、测试、封装和运送的过程中有足够的强度。在晶圆上的集成电路制作完成后，需要对硅片进行背面减薄（backside grinding or backside thinning），使其达到所需的厚度，一些特殊功能的芯片，比如功率器件，还要在背面减薄后，继续在背面蒸镀金属（backside metaldeposition），紧接着从背面引出电极，再对晶圆进行划片（die saw），形成一个个减薄的裸芯片，最后进行封装。在后续封装制程当中，还要承受热应力的影响，在该力的作用下，芯片还有破损的可能，所以需要在制程当中继续作相应的改进，一方面是设备的更新换代，而另一方面是在流程上实现前后段的整合。未来晶圆背面减薄将趋向越来越薄的极限厚度，而当芯片厚度小于50μm时，晶圆比一张纸还要薄，由于自身应力可以弯曲到一定程度而不断裂，特殊的超薄芯片甚至可以随意弯曲，可以用来做成闪存和电子标签等。在薄片破片的问题解决之后，背面金属的蒸镀也是一个挑战，需要解决三个主要问题，一是金属与晶圆背面黏附性的问题，使金属层不发生龟裂或剥落；二是背面金属蒸镀过程中，不能产生明显的外观缺陷；三是防止背面金属蒸镀制程造成电性或可靠性的问题。本文的工作是，通过背面制程的建立，以及大量工程实验的数据收集及结果分析，对制程缺陷的解决提供了有效的方案，为生产的顺利进行以及成本的控制创造了条件。