Proč potřebujete ředění?

Ve fázi back-end procesu jeoplatka (křemíkový pláteks obvody na přední straně) je třeba na zadní straně před následným krájením, svařováním a balením ztenčit, aby se snížila montážní výška pouzdra, zmenšil se objem pouzdra čipu, zlepšila se účinnost tepelné difúze čipu, elektrický výkon, mechanické vlastnosti a snížilo se množství kostkování. Zpětné broušení má výhody vysoké účinnosti a nízkých nákladů. Nahradila tradiční procesy mokrého leptání a iontového leptání a stala se nejdůležitější technologií zpětného ztenčování.

Ztenčená oplatka

Jak ztenčit?

Hlavní proces ředění oplatek v tradičním balicím procesu

Konkrétní krokyoplatkaředění spočívá v navázání plátku, který má být zpracován, k ztenčovacímu filmu a poté pomocí vakua adsorbujte ředící film a čip na něm na porézní keramický plátek, upravte vnitřní a vnější kruhové středové osy člunu pracovní plochy diamantový brusný kotouč miskovitého tvaru do středu křemíkového plátku a křemíkový plátek a brusný kotouč se otáčejí kolem svých příslušných os pro zářezové broušení. Broušení zahrnuje tři fáze: hrubé broušení, jemné broušení a leštění.

Oplatka vycházející z továrny na oplatky je zpětně broušena, aby se wafer ztenčil na tloušťku potřebnou pro balení. Při broušení waferu je třeba na přední stranu (Active Area) nalepit pásku, aby byla chráněna oblast obvodu, a zároveň se brousí zadní strana. Po broušení odstraňte pásku a změřte tloušťku.
Mezi procesy broušení, které byly úspěšně použity při přípravě křemíkových plátků, patří broušení na rotačním stole,křemíkový plátekrotační broušení, oboustranné broušení atd. S dalším zlepšováním požadavků na kvalitu povrchu monokrystalických křemíkových waferů jsou neustále navrhovány nové technologie broušení, jako je broušení TAIKO, chemicko-mechanické broušení, leštění broušení a planetové kotoučové broušení.

Broušení na rotačním stole:

Broušení na rotačním stole (broušení na rotačním stole) je raný proces mletí používaný při přípravě křemíkových plátků a zpětném ztenčování. Jeho princip je znázorněn na obrázku 1. Křemíkové plátky jsou upevněny na přísavkách otočného stolu a otáčejí se synchronně poháněné otočným stolem. Samotné křemíkové destičky se neotáčejí kolem své osy; brusný kotouč je přiváděn axiálně při otáčení vysokou rychlostí a průměr brusného kotouče je větší než průměr křemíkového plátku. Existují dva typy broušení na rotačním stole: čelní ponorné broušení a čelní tangenciální broušení. Při čelním ponorném broušení je šířka brusného kotouče větší než průměr křemíkového plátku a vřeteno brusného kotouče se nepřetržitě posouvá podél svého axiálního směru, dokud není přebytek zpracován, a poté se křemíkový plátek otáčí pod pohonem otočného stolu; při čelním tangenciálním broušení se brusný kotouč posouvá ve svém axiálním směru a křemíkový plátek se nepřetržitě otáčí pod pohonem rotačního kotouče a broušení je dokončeno vratným posuvem (vratným pohybem) nebo plazivým posuvem (creepfeed).

Obrázek 1, schematický diagram principu broušení na rotačním stole (čelní tangenciální).

Ve srovnání s metodou broušení má broušení na rotačním stole výhody vysoké rychlosti úběru, malého poškození povrchu a snadné automatizace. Skutečná plocha broušení (aktivní broušení) B a úhel řezu θ (úhel mezi vnějším kruhem brusného kotouče a vnějším kruhem křemíkového plátku) se však v procesu broušení mění se změnou polohy řezu. brusného kotouče, což má za následek nestabilní brusnou sílu, což ztěžuje dosažení ideální přesnosti povrchu (vysoká hodnota TTV) a snadno způsobuje defekty, jako je zborcení hran a zborcení hran. Technologie broušení na rotačním stole se používá především pro zpracování monokrystalických křemíkových plátků pod 200 mm. Nárůst velikosti monokrystalických křemíkových plátků klade vyšší požadavky na povrchovou přesnost a přesnost pohybu pracovního stolu zařízení, takže broušení na rotačním stole není vhodné pro broušení monokrystalických křemíkových plátků nad 300 mm.
Aby se zlepšila účinnost broušení, komerční zařízení pro tangenciální broušení v rovině obvykle používá strukturu více brusných kotoučů. Na zařízení je například vybavena sada hrubých brusných kotoučů a sada jemných brusných kotoučů a otočný stůl se otáčí o jeden kruh pro dokončení hrubého broušení a jemného broušení. Tento typ zařízení zahrnuje G-500DS americké společnosti GTI (obrázek 2).

Obrázek 2, brusné zařízení s rotačním stolem G-500DS společnosti GTI Company ve Spojených státech

Rotační broušení silikonových plátků:

Aby byly splněny potřeby přípravy velkorozměrových křemíkových plátků a zpracování zpětného ztenčování a získání přesnosti povrchu s dobrou hodnotou TTV. V roce 1988 japonský učenec Matsui navrhl metodu rotačního broušení křemíkových plátků (in-feedgrinding). Jeho princip je znázorněn na obrázku 3. Monokrystalický křemíkový plátek a miskovitý diamantový brusný kotouč adsorbovaný na pracovním stole se otáčejí kolem svých příslušných os a brusný kotouč je současně nepřetržitě přiváděn v axiálním směru. Mezi nimi je průměr brusného kotouče větší než průměr zpracovaného křemíkového plátku a jeho obvod prochází středem křemíkového plátku. Aby se snížila brusná síla a snížilo se teplo při broušení, přísavka se obvykle ořízne do konvexního nebo konkávního tvaru nebo se nastaví úhel mezi vřetenem brusného kotouče a osou vřetena přísavky tak, aby bylo zajištěno polokontaktní broušení mezi brusný kotouč a křemíkový plátek.

Obrázek 3, Schéma principu rotačního mletí křemíkových plátků

Ve srovnání s broušením na rotačním stole má rotační broušení křemíkových destiček následující výhody: ① Jednorázové broušení jedné destičky může zpracovat velké křemíkové destičky nad 300 mm; ② Skutečná plocha broušení B a úhel řezu θ jsou konstantní a brusná síla je relativně stabilní; ③ Úpravou úhlu sklonu mezi osou brusného kotouče a osou křemíkového plátku lze aktivně řídit tvar povrchu monokrystalického křemíkového plátku pro dosažení lepší přesnosti tvaru povrchu. Kromě toho má oblast broušení a úhel řezu θ rotační broušení křemíkových plátků také výhody broušení s velkou rezervou, snadné online detekce a kontroly kvality tloušťky a povrchu, kompaktní konstrukce zařízení, snadné integrované broušení na více stanicích a vysoká účinnost broušení.
Aby se zlepšila efektivita výroby a splnily se potřeby polovodičových výrobních linek, komerční brusné zařízení založené na principu rotačního broušení křemíkových plátků využívá vícevřetenovou vícestanicovou strukturu, která může dokončit hrubé broušení a jemné broušení při jednom nakládání a vykládání. . V kombinaci s dalšími pomocnými zařízeními může realizovat plně automatické broušení monokrystalických křemíkových plátků "zasychání/vysoušení" a "z kazety na kazetu".

Oboustranné broušení:

Když rotační broušení křemíkového plátku zpracovává horní a spodní povrch křemíkového plátku, je třeba obrobek obracet a provádět v krocích, což omezuje účinnost. Rotační broušení křemíkového plátku má přitom povrchové chyby při kopírování (kopírování) a obrušování (brousící značka) a po řezání drátem není možné efektivně odstranit vady, jako je zvlnění a zkosení na povrchu monokrystalického křemíkového plátku. (multi-pila), jak je znázorněno na obrázku 4. K překonání výše uvedených vad se v 90. letech objevila technologie oboustranného broušení (oboustranné broušení), a jeho princip je znázorněn na obrázku 5. Svorky symetricky rozmístěné na obou stranách upnou monokrystalický křemíkový plátek v přídržném kroužku a pomalu se otáčejí poháněné válečkem. Dvojice miskovitých diamantových brusných kotoučů je umístěna relativně na obou stranách monokrystalického křemíkového plátku. Poháněné elektrickým vřetenem se vzduchovým ložiskem se otáčejí v opačných směrech a posouvají se axiálně, aby bylo dosaženo oboustranného broušení monokrystalického křemíkového plátku. Jak je vidět z obrázku, oboustranné broušení může účinně odstranit zvlnění a zúžení na povrchu monokrystalického křemíkového plátku po řezání drátem. Podle směru uspořádání osy brusného kotouče může být oboustranné broušení horizontální a vertikální. Mezi nimi může horizontální oboustranné broušení účinně snížit vliv deformace křemíkového plátku způsobeného vlastní hmotností křemíkového plátku na kvalitu broušení a je snadné zajistit, aby byl proces broušení na obou stranách monokrystalického křemíku. wafer jsou stejné a brusné částice a brusné třísky není snadné udržet na povrchu monokrystalického křemíkového plátku. Je to poměrně ideální metoda broušení.

Obrázek 4, "Chybná kopie" a defekty opotřebení při rotačním broušení křemíkové destičky

Obrázek 5, schematický diagram principu oboustranného broušení

Tabulka 1 ukazuje srovnání mezi mletím a oboustranným mletím výše uvedených tří typů monokrystalických křemíkových plátků. Oboustranné broušení se používá hlavně pro zpracování křemíkových plátků pod 200 mm a má vysokou výtěžnost plátků. Díky použití pevných brusných kotoučů lze broušením monokrystalických křemíkových destiček získat mnohem vyšší kvalitu povrchu než při oboustranném broušení. Rotační broušení křemíkových plátků i oboustranné broušení proto mohou splňovat požadavky na kvalitu zpracování běžných 300mm křemíkových plátků a jsou v současnosti nejdůležitějšími způsoby zpracování zploštění. Při volbě způsobu zpracování zploštění křemíkového plátku je nutné komplexně zvážit požadavky na velikost průměru, kvalitu povrchu a technologii zpracování leštícího plátku monokrystalického křemíkového plátku. Zpětné ztenčení destičky může zvolit pouze jednostrannou metodu zpracování, jako je rotační metoda broušení silikonové destičky.

Kromě výběru metody broušení při broušení křemíkových plátků je také nutné určit výběr přiměřených parametrů procesu, jako je přetlak, zrnitost brusného kotouče, pojivo brusného kotouče, rychlost brusného kotouče, rychlost křemíkového plátku, viskozita brusné kapaliny a průtok atd. a určit přiměřenou cestu procesu. Obvykle se k získání monokrystalických křemíkových plátků s vysokou účinností zpracování, vysokou rovinností povrchu a nízkým poškozením povrchu používá segmentovaný proces broušení zahrnující hrubé broušení, polodokončovací broušení, dokončovací broušení, bezjiskrové broušení a pomalé broušení.