Perchè bisognu di diluzione?

In a fase di prucessu back-end, uostia (wafer di siliciucù circuiti in fronte) deve esse diluita nantu à u spinu prima di dicing successive, saldatura è imballaggio per riduce l'altezza di muntatura di u pacchettu, riduce u voluminu di u pacchettu di chip, migliurà l'efficienza di diffusione termica di u chip, prestazioni elettriche, proprietà meccaniche è riduce a quantità di dicing. A macinazione posteriore hà i vantaghji di alta efficienza è low cost. Hà rimpiazzatu i prucessi tradiziunali di incisione umida è di incisione ionica per diventà a tecnulugia di diluzione più impurtante.

L'ostia diluita

Cumu diluisce?

Prucessu principale di diluzione di wafer in u prucessu di imballaggio tradiziunale

I passi specifichi diostiadiluzione sò à ligà l'ostia per esse processata à u film diluente, è dopu aduprà u vacuum per adsorbe a film diluente è u chip nantu à a tavola di wafer ceramica porosa, aghjustate e linee di centru di a barca circular interna è esterna di a superficia di travagliu. a mola di diamante in forma di tazza à u centru di l'ostia di siliciu, è a mola di siliciu è a mola giranu intornu à i so assi rispettivi per macinazione cutting-in. La macinazione comprende tre fasi: sgrossatura, smerigliatura fine e lucidatura.

L'ostia chì esce da a fabbrica di wafer hè back-grinded per diluisce a wafer à u spessore necessariu per l'imballu. Quandu si macinava l'ostia, a cinta deve esse appiicata à a fronte (Area attiva) per prutege l'area di u circuitu, è a parte posteriore hè in terra à u stessu tempu. Dopu a macinazione, sguassate a cinta è misurà u grossu.
I prucessi di macinazione chì sò stati applicati cù successu à a preparazione di wafer di siliciu includenu a macinazione di tavola rotativa,wafer di siliciugrinding rotation, double-sided grinding, etc. Cù u più migliuramentu di i bisogni di qualità superficia di wafers di silicio cristallu unicu, novi ticnoluggìa dâ macinazione sò custanti pruposti, comu TAIKO grinding, grinding meccanica chimica, lucidatura grinding e grinding disc planetariu.

Macinazione à tavola rotativa:

A macinazione di a tavola rotativa (macinazione di a tavola rotativa) hè un prucessu di macinazione precoce utilizatu in a preparazione di wafer di silicuu è u diluimentu posteriore. U so principiu hè mostratu in a Figura 1. I wafers di siliciu sò fissati nantu à e ventose di a tavola rotativa, è rotate sincronicamente guidati da a tavola rotativa. I wafers di siliciu stessu ùn giranu micca intornu à u so assi; a mola hè alimentata assialmente mentre girava à alta velocità, è u diametru di a mola hè più grande di u diametru di l'ostia di silicio. Ci sò dui tippi di grinding table rotary: grinding face plunge è face grinding tangential. In a macinazione in faccia, a larghezza di a mola hè più grande ch'è u diametru di l'ostia di siliciu, è u spindle di a mola di mola si alimenta continuamente in a so direzzione assiale finu à chì l'eccessu hè processatu, è dopu l'ostia di siliciu hè rotata sottu u drive di a tavola rotativa; in a macinazione tangenziale di a faccia, a mola si alimenta longu à a so direzzione assiale, è a wafer di siliciu hè rotata continuamente sottu à l'accionamentu di u discu rotativu, è a macinazione hè cumpletata da alimentazione reciproca (reciprocazione) o alimentazione creep (creepfeed).

Figura 1, schema schematicu di u principiu di grinding table rotary (faccia tangenziale).

In cunfrontu cù u metudu di macinazione, a macinazione di a tavola rotativa hà i vantaghji di un altu tassu di rimozione, un picculu dannu di a superficia è una facilità d'automatizazione. In ogni casu, l'area di macinazione attuale (grinding attivu) B è l'angolo cut-in θ (l'angolo trà u circhiu esterno di a mola è u circhiu esterno di l'ostia di siliciu) in u prucessu di macinazione cambianu cù u cambiamentu di a pusizione di taglio. di a mola, risultatu in una forza di macinazione instabile, chì rende difficiuli di ottene a precisione di a superficia ideale (valore TTV altu), è facilmente causendu difetti cum'è u bordu. collassatu è collapsu di bordu. A tecnulugia di macinazione di a tavola rotativa hè principalmente aduprata per a trasfurmazioni di wafers di silicuu monocristalli sottu à 200 mm. L'aumentu di a dimensione di i wafers di siliciu monocristallinu hà presentatu esigenze più elevate per a precisione di a superficia è a precisione di u muvimentu di u bancu di travagliu di l'equipaggiu, cusì a macinazione di a tavola rotativa ùn hè micca adattata per a macinazione di wafers di siliciu monocristalli sopra 300 mm.
Per migliurà l'efficienza di macinazione, l'attrezzatura di macinazione tangenziale di u pianu cummerciale aduprate di solitu una struttura di rota multi-grinding. Per esempiu, un inseme di roti di grinding rough è un inseme di grinding grinding fine sò equipati nantu à l'equipaggiu, è a tavola rotativa rota un cercolu per compie a grinding rough è fine grinding in turnu. Stu tipu d'equipaggiu include u G-500DS di a Cumpagnia Americana GTI (Figura 2).

Figura 2, G-500DS rotary table grinding equipment di GTI Company in i Stati Uniti

Triturazione di rotazione di wafer di silicone:

Per risponde à i bisogni di a preparazione di wafer di silicuu di grande dimensione è di trasfurmazioni di diluzione in daretu, è ottene una precisione di a superficia cù un bonu valore TTV. In u 1988, l'eruditu giapponese Matsui hà prupostu un metudu di triturazione di rotazione di wafer di siliciu (in-feedgrinding). U so principiu hè mostratu in Figura 3. U wafer di siliciu di cristallu unicu è a rotella di diamante in forma di tazza adsorbita nantu à u bancu di travagliu giranu intornu à i so assi rispettivi, è a rota di mola hè alimentata continuamente longu a direzzione assiale à u stessu tempu. À mezu à elli, u diametru di a mola hè più grande di u diametru di l'ostia di silicuu trasfurmata, è a so circunferenza passa per u centru di l'ostia di siliciu. Per riduce a forza di macinazione è riduce u calore di macinazione, a ventosa di vacuum hè generalmente tagliata in una forma cunvessa o cuncava o l'angolo trà u fusu di a mola è l'asse di u spindle di a ventosa hè adattatu per assicurà a macinazione semi-contattu trà i mola è u wafer di silicone.

Figura 3, Schema schematicu di u principiu di macinazione rotativa di wafer di silicone

In cunfrontu cù a macinazione di a tavola rotativa, a macinazione rotativa di wafer di siliciu hà i seguenti vantaghji: ① A macinazione di una sola wafer pò processà wafer di siliciu di grande dimensione più di 300 mm; ② L'area di macinazione attuale B è l'angolo di taglio θ sò custanti, è a forza di macinazione hè relativamente stabile; ③ Ajustendu l'angolo d'inclinazione trà l'asse di a mola è l'asse di wafer di siliciu, a forma di a superficia di u wafer di siliciu di cristallo unicu pò esse attivamente cuntrullata per ottene una precisione di a forma di superficia megliu. Inoltre, l'area di macinazione è l'angolo di taglio θ di a macinazione rotativa di wafer di siliciu anu ancu i vantaghji di a macinazione di un grande margine, un grossu in linea faciule è a rilevazione è u cuntrollu di a qualità di a superficia, a struttura di l'equipaggiu compatta, a macinazione integrata multi-stazione faciule è l'alta efficienza di macinazione.
Per migliurà l'efficienza di a produzzione è risponde à i bisogni di e linee di produzzione di semiconduttori, l'equipaggiu di macinazione cummerciale basatu annantu à u principiu di a triturazione rotativa di wafer di siliciu adopta una struttura multi-spindle multi-stazione, chì pò cumpletà a macinazione grossa è a macinazione fine in una carica è scarica. . Cumminatu cù altre facilità ausiliarii, pò realizà a macinazione cumplettamente automatica di wafers di silicio monocristallino "dry-in/dry-out" è "cassette to cassette".

Macinazione a doppia faccia:

Quandu a macinazione rotativa di wafer di siliciu processa a superficia superiore è inferiore di u wafer di silicium, a pezza deve esse girata è eseguita in passi, chì limita l'efficienza. À u listessu tempu, a macinazione rotativa di wafer di silicone hà una copia di errore di superficia (copiata) è marchi di macinazione (grindingmark), è hè impussibile di sguassà in modu efficace i difetti cum'è l'ondulazione è a cunicità nantu à a superficia di l'ostia di siliciu di cristallo unicu dopu a taglio di filu. (multi-saw), cum'è mostra in a Figura 4. Per superà i difetti di sopra, a tecnulugia di grinding double-side (doublesidegrinding) apparsu in u 1990, è u so principiu hè mostratu in a Figura 5. I clamps distribuiti simmetricamente in i dui lati clamp the single crystal silicon wafer in the retaining ring and rotate slowly driven by the roller. Un paru di mole di diamante in forma di tazza sò relativamente situati da i dui lati di l'ostia di siliciu unicu cristallu. Impulsati da u spindle elettricu chì porta l'aria, giranu in direzzione opposta è si alimentanu assialmente per ottene una macinazione à doppia faccia di l'ostia di siliciu monocristallino. Comu pò esse vistu da a figura, a macinazione à doppia faccia pò eliminà in modu efficace l'ondulazione è a cunicità nantu à a superficia di l'ostia di siliciu di cristallo unicu dopu a taglio di filu. Sicondu a direzzione di l'arrangiamentu di l'assi di a mola, a macinazione à doppia faccia pò esse horizontale è verticale. Frà elli, a macinazione horizontale à doppia faccia pò riduce in modu efficace l'influenza di a deformazione di l'ostia di siliciu causata da u pesu mortu di l'ostia di siliciu nantu à a qualità di macinazione, è hè faciule d'assicurà chì u prucessu di macinazione di e cundizioni in i dui lati di u silicuu unicu cristallu. wafer sò listessi, è i particeddi abrasivi è patatine fritte ùn sò faciuli à stà nantu à a superficia di l 'ostia di siliciu di cristallo unicu. Hè un metudu di macinazione relativamente ideale.

Figura 4, "Copia d'errore" è difetti di marca d'usura in a triturazione di rotazione di wafer di silicone

Figura 5, schema schematicu di u principiu di grinding double-sided

A Tabella 1 mostra u paragone trà a macinazione è a macinazione à doppia faccia di i trè tippi di wafers di siliciu monocristalli sopra. A macinazione à doppia faccia hè principalmente aduprata per a trasfurmazioni di wafer di siliciu sottu à 200 mm, è hà un altu rendimentu di wafer. A causa di l'usu di roti abrasivi fissi, a macinazione di wafers di siliciu monocristallu pò ottene una qualità di superficia assai più altu ch'è quella di a macinazione à doppia faccia. Dunque, sia a macinazione rotativa di wafer di siliciu sia a macinazione à doppia faccia ponu risponde à i requisiti di qualità di trasfurmazioni di i wafers di siliciu di 300 mm, è sò attualmente i metudi di trasfurmazioni di appiattimentu più impurtanti. Quandu selezziunate un metudu di trasfurmazione di l'ostia di silicuu, hè necessariu di cunsiderà cumplettamente i requisiti di a dimensione di diametru, a qualità di a superficia è a tecnulugia di trasfurmazione di l'ostia di silicuu di l'ostia di siliciu monocristalli. U diluimentu posteriore di l'ostia pò selezziunà solu un metudu di trasfurmazioni unilaterale, cum'è u metudu di macinazione rotativa di wafer di silicone.

In più di selezziunà u metudu di macinazione in a macinazione di wafer di siliciu, hè ancu necessariu di determinà a selezzione di paràmetri di prucessu ragiunate cum'è a pressione positiva, a dimensione di granu di a mola, a legante di a mola, a velocità di a mola, a velocità di u silicuu, a viscosità di u fluidu è a viscosità di u fluidu. flussu, etc., è determinà una strada di prucessu raghjone. Di solitu, un prucessu di macinazione segmentata chì include a macinazione grossa, a semi-finitura, a macinazione di finitura, a macinazione senza scintilla è u supportu lento hè aduprata per ottene wafers di siliciu monocristallu cù alta efficienza di trasfurmazioni, alta piattezza di a superficia è danni superficiali bassi.