Hoekom moet uitdun word?

In die back-end proses stadium, diewafer (silikon wafermet stroombane aan die voorkant) moet aan die agterkant verdun word voor daaropvolgende blokkies, sweis en verpakking om die pakketmonteerhoogte te verminder, die skyfiepakketvolume te verminder, die skyfie se termiese diffusiedoeltreffendheid, elektriese werkverrigting, meganiese eienskappe te verbeter en die hoeveelheid in blokkies gesny. Terugslyp het die voordele van hoë doeltreffendheid en lae koste. Dit het die tradisionele nat-ets- en ioon-etsprosesse vervang om die belangrikste terugverdunningstegnologie te word.

Die uitgedunde wafer

Hoe om te dun?

Hoofproses van wafelverdunning in tradisionele verpakkingsproses

Die spesifieke stappe vanwaferverdunning is om die wafel wat verwerk moet word aan die dunner film te bind, en gebruik dan vakuum om die dunner film en die skyfie daarop te adsorbeer aan die poreuse keramiek wafer tafel, pas die binneste en buitenste sirkelvormige boot middellyne van die werkoppervlak van die koppievormige diamant slypwiel na die middel van die silikonwafel, en die silikonwafel en die slypwiel draai om hul onderskeie asse vir insnyslyp. Slyp sluit drie fases in: growwe slyp, fyn slyp en poleer.

Die wafel wat uit die waferfabriek kom, word teruggemaal om die wafel te dun tot die dikte wat benodig word vir verpakking. Wanneer die wafer geslyp word, moet band aan die voorkant (aktiewe area) aangebring word om die kringarea te beskerm, en die agterkant word terselfdertyd gemaal. Na die slyp, verwyder die band en meet die dikte.
Die slypprosesse wat suksesvol toegepas is op silikonwafelvoorbereiding sluit in roterende tafelmaal,silikon waferrotasie maal, dubbelsydig maal, ens. Met die verdere verbetering van die oppervlak kwaliteit vereistes van enkelkristal silikon skyfies, word nuwe slyp tegnologie voortdurend voorgestel, soos TAIKO slyp, chemiese meganiese slyp, poleer slyp en planetêre skyf slyp.

Roterende tafel slyp:

Roterende tafelslyp (draaitafelslyp) is 'n vroeë slypproses wat gebruik word in silikonwafelvoorbereiding en terugdunning. Die beginsel daarvan word in Figuur 1 getoon. Die silikonskyfies is op die suigkoppies van die draaitafel vasgemaak, en roteer sinchronies aangedryf deur die draaitafel. Die silikonwafers self draai nie om hul as nie; die slypwiel word aksiaal gevoer terwyl dit teen hoë spoed roteer, en die deursnee van die slypwiel is groter as die deursnee van die silikonwafel. Daar is twee tipes roterende tafelslyp: gesigslyp en vlak tangensiële slyp. In gesigduikslyp is die slypwielwydte groter as die silikoonwafeldeursnee, en die slypwielspil voer voortdurend langs sy aksiale rigting totdat die oormaat verwerk is, en dan word die silikonwafel onder die aandrywing van die draaitafel geroteer; in vlak tangensiële maal, voer die slypwiel langs sy aksiale rigting, en die silikonwafel word voortdurend onder die aandrywing van die roterende skyf geroteer, en die maal word voltooi deur heen-en-weer voeding (heen en weer) of kruipvoeding (kruipvoer).

Figuur 1, skematiese diagram van roterende tafel slyp (vlak tangensiaal) beginsel

In vergelyking met die slypmetode, het draaitafelslyp die voordele van 'n hoë verwyderingstempo, klein oppervlakskade en maklike outomatisering. Die werklike slyparea (aktiewe slyp) B en die insnyhoek θ (die hoek tussen die buitenste sirkel van die slypwiel en die buitenste sirkel van die silikonwafel) in die slypproses verander egter met die verandering van die snyposisie van die slypwiel, wat lei tot 'n onstabiele slypkrag, wat dit moeilik maak om die ideale oppervlakakkuraatheid (hoë TTV-waarde) te verkry, en maklik defekte soos randinstorting en rand veroorsaak ineenstort. Die roterende tafel slyp tegnologie word hoofsaaklik gebruik vir die verwerking van enkel-kristal silikon wafers onder 200mm. Die toename in die grootte van enkelkristal silikonwafels het hoër vereistes gestel vir die oppervlakakkuraatheid en bewegingsakkuraatheid van die toerustingwerkbank, dus is die roterende tafelslyp nie geskik vir die slyp van enkelkristal silikonwafers bo 300 mm nie.
Om die slypdoeltreffendheid te verbeter, neem kommersiële vlaktangensiële slyptoerusting gewoonlik 'n multi-slypwielstruktuur aan. Byvoorbeeld, 'n stel growwe slypwiele en 'n stel fyn slypwiele is op die toerusting toegerus, en die draaitafel draai een sirkel om die grofslyp en fyn maal om die beurt te voltooi. Hierdie tipe toerusting sluit die G-500DS van die American GTI Company in (Figuur 2).

Figuur 2, G-500DS draaitafel slyp toerusting van GTI Company in die Verenigde State

Silikon wafel rotasie maal:

Ten einde te voldoen aan die behoeftes van groot-grootte silikon wafel voorbereiding en terug verdunning verwerking, en verkry oppervlak akkuraatheid met 'n goeie TTV waarde. In 1988 het die Japannese geleerde Matsui 'n silikonwafel-rotasie-maal-metode (in-voer-maal) voorgestel. Die beginsel daarvan word in Figuur 3 getoon. Die enkelkristal silikonwafel en bekervormige diamantslypwiel wat op die werkbank geadsorbeer word, draai om hul onderskeie asse, en die slypwiel word terselfdertyd voortdurend in die aksiale rigting gevoer. Onder hulle is die deursnee van die slypwiel groter as die deursnee van die verwerkte silikonwafel, en die omtrek daarvan gaan deur die middel van die silikonwafel. Om die slypkrag te verminder en die maalhitte te verminder, word die vakuumsuigbeker gewoonlik in 'n konvekse of konkawe vorm afgesny of die hoek tussen die slypwielspil en die suigbekerspilas word aangepas om semi-kontakslyp tussen die slypwiel en die silikonwafer.

Figuur 3, Skematiese diagram van silikonwafel roterende slyp beginsel

In vergelyking met roterende tafelslyp, het silikonwafel-roterende slyp die volgende voordele: ① Eenmalige enkelwafelslyp kan grootgrootte silikonwafels oor 300 mm verwerk; ② Die werklike slyparea B en die snyhoek θ is konstant, en die slypkrag is relatief stabiel; ③ Deur die hellingshoek tussen die slypwiel-as en die silikonwafel-as aan te pas, kan die oppervlakvorm van die enkelkristal-silikonwafel aktief beheer word om beter oppervlakvormakkuraatheid te verkry. Daarbenewens het die slyparea en snyhoek θ van silikonwafel-roterende slyp ook die voordele van groot marge-maal, maklike aanlyn dikte en oppervlakkwaliteit opsporing en beheer, kompakte toerustingstruktuur, maklike multistasie-geïntegreerde slyp, en hoë slypdoeltreffendheid.
Ten einde produksiedoeltreffendheid te verbeter en aan die behoeftes van halfgeleierproduksielyne te voldoen, neem kommersiële slyptoerusting gebaseer op die beginsel van silikonwafel roterende slyp 'n multi-spil multistasie-struktuur aan, wat growwe maal en fyn slyp in een laai en aflaai kan voltooi . Gekombineer met ander hulpfasiliteite, kan dit die ten volle outomatiese maal van enkelkristal silikonwafels "droog-in/uitdroog" en "kasset tot kasset" realiseer.

Dubbelzijdig slyp:

Wanneer die silikonwafel roterende slyp die boonste en onderste oppervlaktes van die silikonwafel verwerk, moet die werkstuk omgedraai en in stappe uitgevoer word, wat die doeltreffendheid beperk. Terselfdertyd het die silikonwafel-draaislyp oppervlakfoutkopiering (gekopieer) en maalmerke (slypmerk), en dit is onmoontlik om die defekte soos golwendheid en tapsheid op die oppervlak van die enkelkristal-silikonwafel effektief te verwyder na draadsny (meersaag), soos getoon in Figuur 4. Om die bogenoemde gebreke te oorkom, het dubbelsydige slyptegnologie (dubbelsyslyp) verskyn in die 1990's, en die beginsel daarvan word in Figuur 5 getoon. Die klampe wat simmetries aan beide kante versprei is, klem die enkelkristal silikonwafel in die houring en roteer stadig aangedryf deur die roller. 'n Paar bekervormige diamantslypwiele is relatief aan beide kante van die enkelkristal-silikonwafel geleë. Aangedryf deur die lugdraende elektriese spil, draai hulle in teenoorgestelde rigtings en voer aksiaal om dubbelzijdig maal van die enkelkristal silikonwafel te verkry. Soos uit die figuur gesien kan word, kan dubbelsydig maal die golwendheid en taps op die oppervlak van die enkelkristal silikonwafel effektief verwyder na draadsny. Volgens die rangskikkingsrigting van die slypwiel-as, kan dubbelzijdige slyp horisontaal en vertikaal wees. Onder hulle kan horisontale dubbelzijdige slyp die invloed van silikonwafelvervorming wat veroorsaak word deur die dooie gewig van die silikonwafel op die slypkwaliteit effektief verminder, en dit is maklik om te verseker dat die slypproses aan beide kante van die enkelkristal silikon toestande. wafer is dieselfde, en die skuurdeeltjies en maalskyfies is nie maklik om op die oppervlak van die enkelkristal silikonwafer te bly nie. Dit is 'n relatief ideale slypmetode.

Figuur 4, "Foutkopie" en slytasiemerkdefekte in silikonwafelrotasie-slyp

Figuur 5, skematiese diagram van dubbelsydige slypbeginsel

Tabel 1 toon die vergelyking tussen die maal en dubbelsydig maal van die bogenoemde drie tipes enkelkristal silikonwafels. Dubbelsydig maal word hoofsaaklik gebruik vir silikonwafelverwerking onder 200mm, en het 'n hoë wafelopbrengs. As gevolg van die gebruik van vaste skuur slypwiele, kan die slyp van enkelkristal silikonwafels 'n baie hoër oppervlakkwaliteit as dié van dubbelsydig maal verkry. Daarom kan beide silikonwafel-roterende slyp en dubbelzijdig maal aan die verwerkingskwaliteitvereistes van hoofstroom 300mm-silikonwafels voldoen, en is tans die belangrikste afplat verwerkingsmetodes. Wanneer 'n silikonwafel-afplattings-verwerkingsmetode gekies word, is dit nodig om die vereistes van die deursneegrootte, oppervlakkwaliteit en poleerwafelverwerkingstegnologie van die enkelkristal-silikonwafer volledig te oorweeg. Die agteruitdunning van die wafer kan slegs 'n enkelsydige verwerkingsmetode kies, soos die silikonwafel roterende slypmetode.

Benewens die keuse van die slypmetode in silikonwafelmaal, is dit ook nodig om die keuse van redelike prosesparameters soos positiewe druk, slypwielkorrelgrootte, slypwielbindmiddel, slypwielspoed, silikonwafelspoed, slypvloeistofviskositeit en vloeitempo, ens., en bepaal 'n redelike prosesroete. Gewoonlik word 'n gesegmenteerde slypproses wat growwe slyp, semi-afwerking slyp, afwerking slyp, vonkvrye slyp en stadige rug gebruik, gebruik om enkelkristal silikonwafels met hoë verwerkingsdoeltreffendheid, hoë oppervlakvlakheid en lae oppervlakskade te verkry.