Навошта патрэбна прарэджванне?

На стадыі бэк-энд працэсувафельны (крамянёвая пласцінаса схемамі на пярэдняй панэлі) неабходна вытанчыць на адваротным баку перад наступнай нарэзкай, зваркай і ўпакоўкай, каб паменшыць вышыню мацавання ўпакоўкі, паменшыць аб'ём упакоўкі чыпа, палепшыць эфектыўнасць цеплавой дыфузіі чыпа, электрычныя характарыстыкі, механічныя ўласцівасці і паменшыць колькасць наразанне кубікамі. Зваротнае шліфаванне мае такія перавагі, як высокая эфектыўнасць і нізкі кошт. Ён замяніў традыцыйныя працэсы мокрага і іённага тручэння і стаў самай важнай тэхналогіяй прарэджвання спіны.

Разрэджаная вафля

Як прарэдзіць?

Асноўны працэс разрэджвання пласцін у традыцыйным працэсе ўпакоўкі

Канкрэтныя кроківафельныразрэджванне заключаецца ў тым, каб прымацаваць пласціну, якая падлягае апрацоўцы, да разрэджваючай плёнкі, а затым з дапамогай вакууму адсарбаваць разрэджваецца плёнку і чып на ёй на порыстым керамічным вафельным стале, адрэгуляваць унутраную і знешнюю круглыя цэнтральныя лініі працоўнай паверхні чашападобны алмазны шліфавальны круг да цэнтра крамянёвай пласціны, а крамянёвая пласціна і шліфавальны круг круцяцца вакол іх адпаведныя восі для ўрэзкі шліфоўкі. Шліфаванне ўключае ў сябе тры этапы: грубае шліфаванне, тонкае шліфаванне і паліроўку.

Вафлі, якія паступаюць з вафельнай фабрыкі, падвяргаюцца зваротнаму памолу для разрэджвання пласцін да таўшчыні, неабходнай для ўпакоўкі. Пры шліфоўцы пласціны стужку неабходна наклеіць на пярэднюю частку (актыўная вобласць), каб абараніць вобласць контуру, а тыльны бок адначасова шліфуецца. Пасля шліфоўкі зніміце стужку і вымерайце таўшчыню.
Працэсы шліфавання, якія паспяхова прымяняюцца для падрыхтоўкі крамянёвых пласцін, уключаюць шліфаванне на ротарным стале,крамянёвая пласцінаратацыйнае шліфаванне, двухбаковае шліфаванне і г. д. З далейшым удасканаленнем патрабаванняў да якасці паверхні монакрысталічных крэмніевых пласцін пастаянна прапаноўваюцца новыя тэхналогіі шліфавання, такія як шліфаванне TAIKO, хіміка-механічнае шліфаванне, паліравальнае шліфаванне і планетарнае шліфаванне.

Шліфавальны стол:

Шліфаванне на ротарным стале (шліфаванне на ротарным стале) - гэта ранні працэс шліфавання, які выкарыстоўваецца пры падрыхтоўцы крамянёвых пласцін і прарэджванні. Яго прынцып паказаны на малюнку 1. Крамянёвыя пласціны замацаваны на прысосках паваротнага стала і круцяцца сінхронна з рухам паваротнага стала. Самі крамянёвыя пласціны не круцяцца вакол сваёй восі; шліфавальны круг падаецца па восі пры кручэнні з высокай хуткасцю, а дыяметр шліфавальнага круга большы за дыяметр крамянёвай пласціны. Існуе два тыпы шліфавання на ротарным стале: тарцовае шліфаванне з апусканнем і тарцавое тангенцыяльнае шліфаванне. Пры тарцавым шліфаванні шырыня шліфавальнага круга большая за дыяметр крамянёвай пласціны, і шпіндзель шліфавальнага круга бесперапынна падаецца ўздоўж свайго восевага кірунку, пакуль лішак не будзе апрацаваны, а затым крамянёвая пласціна круціцца пад прывадам паваротнага стала; пры тарцовым тангенцыяльным шліфаванні шліфавальны круг падаецца ўздоўж яго восевага кірунку, а крэмніевая пласціна бесперапынна круціцца пад прывадам верціцца дыска, і шліфаванне завяршаецца зваротна-паступальнай падачай (зваротна-паступальным рухам) або паўзучай падачай (паўзучай падачай).

Малюнак 1, прынцыповая дыяграма прынцыпу шліфавання паваротнага стала (канцэральны тангенцыяльны).

У параўнанні з метадам шліфавання, шліфаванне на ротарным стале мае такія перавагі, як высокая хуткасць выдалення, невялікія пашкоджанні паверхні і лёгкая аўтаматызацыя. Аднак фактычная плошча шліфавання (актыўнае шліфаванне) B і вугал рэзкі θ (кут паміж вонкавым кругам шліфавальнага круга і вонкавым кругам крамянёвай пласціны) у працэсе шліфавання змяняюцца са зменай пазіцыі рэзкі. шліфавальнага круга, што прыводзіць да няўстойлівай сілы шліфавання, што ўскладняе атрыманне ідэальнай дакладнасці паверхні (высокае значэнне TTV) і лёгка выклікае дэфекты напрыклад, згортванне краю і згортванне краю. Тэхналогія шліфавання з ротарным сталом у асноўным выкарыстоўваецца для апрацоўкі монакрышталічных крэмніевых пласцін менш за 200 мм. Павелічэнне памеру монакрышталічных крэмніевых пласцін высунула больш высокія патрабаванні да дакладнасці паверхні і дакладнасці руху варштата абсталявання, таму шліфавальны стол не падыходзіць для шліфавання монакрышталічных крэмніевых пласцін таўшчынёй больш за 300 мм.
Каб павысіць эфектыўнасць шліфавання, камерцыйнае тангенцыяльнае шліфавальнае абсталяванне звычайна выкарыстоўвае структуру з некалькіх шліфавальных колаў. Напрыклад, набор грубых шліфавальных колаў і набор тонкіх шліфавальных колаў абсталяваны абсталяваннем, і паваротны стол круціцца на адзін круг, каб завяршыць чарнавую і тонкую шліфоўку па чарзе. Да такога тыпу абсталявання адносіцца G-500DS амерыканскай кампаніі GTI (малюнак 2).

Малюнак 2, шліфавальнае абсталяванне з паваротным сталом G-500DS кампаніі GTI у Злучаных Штатах

Шліфаванне крэмніевай пласціны кручэннем:

Каб задаволіць патрэбы ў падрыхтоўцы крамянёвых пласцін вялікага памеру і апрацоўцы зваротнага прарэджвання, а таксама атрымаць дакладнасць паверхні з добрым значэннем TTV. У 1988 г. японскі вучоны Мацуі прапанаваў метад шліфавання крэмніевых пласцін пры кручэнні. Яе прынцып паказаны на малюнку 3. Монакрышталічная крэмніевая пласціна і кубападобны алмазны шліфавальны круг, адсарбаваныя на варштаце, круцяцца вакол сваіх адпаведных восяў, і шліфавальны круг бесперапынна падаецца ўздоўж восевага кірунку адначасова. Сярод іх дыяметр шліфавальнага круга большы за дыяметр апрацаванай крамянёвай пласціны, а яго акружнасць праходзіць праз цэнтр крамянёвай пласціны. Каб паменшыць сілу шліфавання і паменшыць нагрэў шліфавання, вакуумная прысоска звычайна абразаецца ў выпуклую або ўвагнутую форму або кут паміж шпіндзелем шліфавальнага круга і воссю шпіндзеля прысоскі рэгулюецца для забеспячэння паўкантактнага шліфавання паміж тачыльны круг і крамянёвая пласціна.

Малюнак 3, прынцыповая дыяграма прынцыпу ратацыйнага драбнення крэмніевых пласцін

У параўнанні з шліфаваннем на ротарным стале, ратацыйнае шліфаванне крамянёвых пласцін мае наступныя перавагі: ① аднаразовае шліфаванне адной пласціны можа апрацоўваць крамянёвыя пласціны вялікага памеру больш за 300 мм; ② Фактычная плошча шліфавання B і кут рэзкі θ пастаянныя, а сіла шліфавання адносна стабільная; ③ Шляхам рэгулявання вугла нахілу паміж воссю шліфавальнага круга і воссю крамянёвай пласціны можна актыўна кантраляваць форму паверхні монакрысталічнай крэмніевай пласціны для атрымання лепшай дакладнасці формы паверхні. Акрамя таго, плошча шліфавання і кут рэзкі θ пры ротарным шліфаванні крэмніевых пласцін таксама маюць такія перавагі, як шліфаванне з вялікім запасам, лёгкае вызначэнне і кантроль таўшчыні і якасці паверхні ў рэжыме анлайн, кампактная структура абсталявання, лёгкае ўбудаванае шліфаванне з некалькімі станцыямі і высокая эфектыўнасць шліфавання.
Каб павысіць эфектыўнасць вытворчасці і задаволіць патрэбы вытворчых ліній паўправаднікоў, камерцыйнае шліфавальнае абсталяванне, заснаванае на прынцыпе ратацыйнага шліфавання крэмніевых пласцін, мае шматшпіндзельную структуру з некалькімі станцыямі, якая можа завяршыць грубае і тонкае шліфаванне за адну загрузку і разгрузку. . У спалучэнні з іншымі дапаможнымі сродкамі ён можа рэалізаваць цалкам аўтаматычнае драбненне монакрысталічных крэмніевых пласцін "высыханне/высыханне" і "ад касеты да касеты".

Двухбаковая шліфоўка:

Калі вярчальнае шліфаванне крамянёвай пласціны апрацоўвае верхнюю і ніжнюю паверхні крамянёвай пласціны, нарыхтоўку трэба пераварочваць і выконваць паэтапна, што абмяжоўвае эфектыўнасць. У той жа час пры ротарным шліфаванні крамянёвай пласціны ёсць памылкі капіявання (капіраванне) і сляды шліфавання (марка шліфоўкі), і немагчыма эфектыўна выдаліць такія дэфекты, як хвалістасць і звужанасць на паверхні монакрысталічнай крэмніевай пласціны пасля рэзкі дроту. (мульты-піла), як паказана на малюнку 4. Каб пераадолець вышэйзгаданыя дэфекты, тэхналогія двухбаковага шліфавання (двухбаковае шліфаванне) з'явілася ў 1990-х гадах, і яе прынцып паказаны на малюнку 5. Заціскі, сіметрычна размеркаваныя з абодвух бакоў, заціскаюць монакрышталічную крэмніевую пласціну ў стопорным кольцы і павольна круцяцца, прыводзячы ў рух ролік. Пара кубападобных алмазных шліфавальных колаў адносна размешчаны па абодва бакі монакрысталічнай крэмніевай пласціны. Прыводзячы ў рух электрычны шпіндзель з паветраным падшыпнікам, яны круцяцца ў процілеглых напрамках і падаюць у восевым кірунку для дасягнення двухбаковага шліфавання монакрысталічнай крэмніевай пласціны. Як відаць на малюнку, двухбаковае шліфаванне можа эфектыўна ліквідаваць хвалістасць і звужанасць на паверхні монакрысталічнай крэмніевай пласціны пасля рэзкі дроту. Па кірунку размяшчэння восі шліфавальнага круга двухбаковае шліфаванне бывае гарызантальным і вертыкальным. Сярод іх гарызантальнае двухбаковае шліфаванне можа эфектыўна паменшыць уплыў дэфармацыі крамянёвай пласціны, выкліканай уласным вагой крамянёвай пласціны, на якасць шліфавання, і лёгка пераканацца, што ўмовы працэсу шліфавання з абодвух бакоў монакрышталічнага крэмнію пласціна аднолькавая, і абразіўныя часціцы і шліфавальная дробка няпроста застацца на паверхні монакрысталічнай крэмніевай пласціны. Гэта адносна ідэальны метад драбнення.

Малюнак 4, «Капія памылкі» і дэфекты зносу пры шліфоўцы крэмніевай пласціны

Малюнак 5, прынцыповая схема прынцыпу двухбаковага шліфавання

У табліцы 1 паказана параўнанне шліфавання і двухбаковага шліфавання вышэйзгаданых трох тыпаў монакрысталічных крэмніевых пласцін. Двухбаковае шліфаванне ў асноўным выкарыстоўваецца для апрацоўкі крэмніевых пласцін менш за 200 мм і мае высокі выхад пласцін. Дзякуючы выкарыстанню фіксаваных абразіўных шліфавальных колаў пры шліфоўцы монакрышталічных крэмніевых пласцін можна атрымаць значна больш высокую якасць паверхні, чым пры двухбаковым шліфаванні. Такім чынам, як ротарнае шліфаванне крамянёвых пласцін, так і двухбаковае шліфаванне могуць адпавядаць патрабаванням якасці апрацоўкі асноўных 300-міліметровых крамянёвых пласцін і ў цяперашні час з'яўляюцца найбольш важнымі метадамі апрацоўкі сплюшчвання. Пры выбары метаду апрацоўкі плоскасці крэмніевай пласціны неабходна ўсебакова ўлічваць патрабаванні да памеру дыяметра, якасці паверхні і тэхналогіі апрацоўкі паліровачнай пласціны монакрышталічнага крэмнію. Задняе станчэнне пласціны можа выбраць толькі аднабаковы метад апрацоўкі, напрыклад, метад ротарнага шліфавання крэмніевых пласцін.

У дадатак да выбару метаду шліфавання пры шліфоўцы крэмніевых пласцін таксама неабходна вызначыць выбар разумных параметраў працэсу, такіх як станоўчы ціск, памер зярністасці шліфавальнага круга, звязка шліфавальнага круга, хуткасць шліфавальнага круга, хуткасць крамянёвай пласціны, глейкасць шліфавальнай вадкасці і хуткасць патоку і г.д., і вызначыць разумны маршрут працэсу. Звычайна сегментаваны працэс шліфавання, уключаючы грубае шліфаванне, паўфінішнае шліфаванне, чыставое шліфаванне, безіскравае шліфаванне і павольную падкладку, выкарыстоўваецца для атрымання монакрысталічных крэмніевых пласцін з высокай эфектыўнасцю апрацоўкі, высокай роўнасцю паверхні і нізкім пашкоджаннем паверхні.