Γιατί χρειάζεται αραίωση;

Στο στάδιο της διαδικασίας back-end, τοόστια (γκοφρέτα πυριτίουμε κυκλώματα στο μπροστινό μέρος) πρέπει να αραιωθεί στο πίσω μέρος πριν από την επόμενη κοπή σε κύβους, συγκόλληση και συσκευασία για να μειωθεί το ύψος τοποθέτησης της συσκευασίας, να μειωθεί ο όγκος της συσκευασίας του τσιπ, να βελτιωθεί η απόδοση θερμικής διάχυσης του τσιπ, η ηλεκτρική απόδοση, οι μηχανικές ιδιότητες και να μειωθεί η ποσότητα κόψιμο σε κύβους. Η οπίσθια λείανση έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής απόδοσης και του χαμηλού κόστους. Έχει αντικαταστήσει τις παραδοσιακές διαδικασίες υγρής χάραξης και χάραξης ιόντων για να γίνει η πιο σημαντική τεχνολογία αραίωσης της πλάτης.

Η αραιωμένη γκοφρέτα

Πώς να αραιώσετε;

Κύρια διαδικασία αραίωσης γκοφρέτας στην παραδοσιακή διαδικασία συσκευασίας

Τα συγκεκριμένα βήματα τουόστιααραίωση πρέπει να κολλήσει τη γκοφρέτα που πρόκειται να υποβληθεί σε επεξεργασία με την αραίωση μεμβράνης και, στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε το κενό για να προσροφήσετε την αραίωση μεμβράνης και το τσιπ σε αυτήν στο πορώδες κεραμικό τραπέζι γκοφρέτας, ρυθμίστε τις εσωτερικές και εξωτερικές κυκλικές γραμμές του κέντρου του σκάφους της επιφάνειας εργασίας του τροχός λείανσης διαμαντιού σε σχήμα κυπέλλου στο κέντρο της γκοφρέτας πυριτίου και η γκοφρέτα πυριτίου και ο τροχός λείανσης περιστρέφονται γύρω από τους αντίστοιχους άξονες για λείανση κοπής. Η λείανση περιλαμβάνει τρία στάδια: τραχιά λείανση, λεπτή λείανση και στίλβωση.

Η γκοφρέτα που βγαίνει από το εργοστάσιο γκοφρέτας αλέθεται ξανά για να αραιωθεί η γκοφρέτα στο πάχος που απαιτείται για τη συσκευασία. Κατά το τρίψιμο της γκοφρέτας, πρέπει να εφαρμοστεί ταινία στο μπροστινό μέρος (Ενεργή περιοχή) για να προστατεύεται η περιοχή του κυκλώματος και η πίσω πλευρά να γειώνεται ταυτόχρονα. Μετά το τρίψιμο, αφαιρέστε την ταινία και μετρήστε το πάχος.
Οι διαδικασίες λείανσης που έχουν εφαρμοστεί επιτυχώς στην παρασκευή γκοφρέτας πυριτίου περιλαμβάνουν λείανση με περιστροφικό τραπέζι,γκοφρέτα πυριτίουπεριστροφική λείανση, λείανση διπλής όψης κ.λπ. Με την περαιτέρω βελτίωση των απαιτήσεων ποιότητας επιφάνειας των πλακών πυριτίου μονοκρυστάλλου, προτείνονται συνεχώς νέες τεχνολογίες λείανσης, όπως λείανση TAIKO, χημική μηχανική λείανση, λείανση στίλβωσης και λείανση πλανητικού δίσκου.

Περιστρεφόμενο τραπέζι λείανσης:

Το περιστροφικό επιτραπέζιο τρόχισμα (περιστροφικό επιτραπέζιο λείανση) είναι μια πρώιμη διαδικασία λείανσης που χρησιμοποιείται στην προετοιμασία γκοφρέτας πυριτίου και στην αραίωση της πλάτης. Η αρχή του φαίνεται στο Σχήμα 1. Οι γκοφρέτες πυριτίου στερεώνονται στις βεντούζες του περιστρεφόμενου τραπεζιού και περιστρέφονται συγχρονισμένα από την περιστρεφόμενη τράπεζα. Οι ίδιες οι γκοφρέτες πυριτίου δεν περιστρέφονται γύρω από τον άξονά τους. ο τροχός λείανσης τροφοδοτείται αξονικά ενώ περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα και η διάμετρος του τροχού λείανσης είναι μεγαλύτερη από τη διάμετρο της γκοφρέτας πυριτίου. Υπάρχουν δύο τύποι λείανσης περιστρεφόμενου τραπεζιού: λείανση με κατάδυση προσώπου και εφαπτομενική λείανση προσώπου. Στην λείανση με βυθισμένη όψη, το πλάτος του τροχού λείανσης είναι μεγαλύτερο από τη διάμετρο της γκοφρέτας πυριτίου και ο άξονας του τροχού λείανσης τροφοδοτείται συνεχώς κατά μήκος της αξονικής του διεύθυνσης μέχρι να υποστεί επεξεργασία η περίσσεια και στη συνέχεια η γκοφρέτα πυριτίου περιστρέφεται κάτω από την κίνηση του περιστροφικού τραπεζιού. στην εφαπτομενική λείανση προσώπου, ο τροχός λείανσης τροφοδοτείται κατά την αξονική του διεύθυνση και η γκοφρέτα πυριτίου περιστρέφεται συνεχώς κάτω από την κίνηση του περιστρεφόμενου δίσκου και η λείανση ολοκληρώνεται με παλινδρομική τροφοδοσία (αντίστροφη) ή τροφοδοσία ερπυσμού (creepfeed).

Σχήμα 1, σχηματικό διάγραμμα αρχής λείανσης περιστροφικού τραπεζιού (εφαπτομενική όψη).

Σε σύγκριση με τη μέθοδο λείανσης, η λείανση με περιστροφικό τραπέζι έχει τα πλεονεκτήματα του υψηλού ποσοστού αφαίρεσης, της μικρής ζημιάς στην επιφάνεια και του εύκολου αυτοματισμού. Ωστόσο, η πραγματική περιοχή λείανσης (ενεργή λείανση) Β και η γωνία κοπής θ (η γωνία μεταξύ του εξωτερικού κύκλου του τροχού λείανσης και του εξωτερικού κύκλου της πλακέτας πυριτίου) στη διαδικασία λείανσης αλλάζουν με την αλλαγή της θέσης κοπής του τροχού λείανσης, με αποτέλεσμα μια ασταθή δύναμη λείανσης, καθιστώντας δύσκολη την απόκτηση της ιδανικής ακρίβειας επιφάνειας (υψηλή τιμή TTV) και προκαλώντας εύκολα ελαττώματα όπως κατάρρευση άκρου και ακμή κατάρρευση. Η τεχνολογία λείανσης περιστροφικού τραπεζιού χρησιμοποιείται κυρίως για την επεξεργασία πλακών μονοκρυστάλλου πυριτίου κάτω των 200 mm. Η αύξηση του μεγέθους των πλακών πυριτίου μονοκρυστάλλου έχει δημιουργήσει υψηλότερες απαιτήσεις για την επιφανειακή ακρίβεια και την ακρίβεια κίνησης του πάγκου εργασίας του εξοπλισμού, επομένως η λείανση περιστροφικού τραπεζιού δεν είναι κατάλληλη για λείανση πλακών πυριτίου μονοκρυστάλλου άνω των 300 mm.
Προκειμένου να βελτιωθεί η απόδοση λείανσης, ο εφαπτομενικός εξοπλισμός λείανσης εμπορικού επιπέδου συνήθως υιοθετεί μια δομή τροχού πολλαπλής λείανσης. Για παράδειγμα, ένα σετ τροχών τραχιάς λείανσης και ένα σετ τροχών λεπτής λείανσης είναι εξοπλισμένα στον εξοπλισμό και το περιστροφικό τραπέζι περιστρέφεται κατά έναν κύκλο για να ολοκληρώσει το τραχύ τρόχισμα και τη λεπτή λείανση με τη σειρά του. Αυτός ο τύπος εξοπλισμού περιλαμβάνει το G-500DS της αμερικανικής εταιρείας GTI (Εικόνα 2).

Εικόνα 2, εξοπλισμός λείανσης περιστροφικού τραπεζιού G-500DS της εταιρείας GTI στις Ηνωμένες Πολιτείες

Τρίψιμο περιστροφής γκοφρέτας πυριτίου:

Προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες προετοιμασίας γκοφρέτας πυριτίου μεγάλου μεγέθους και επεξεργασίας αραίωσης πλάτης, και να επιτευχθεί ακρίβεια επιφάνειας με καλή τιμή TTV. Το 1988, ο Ιάπωνας μελετητής Matsui πρότεινε μια μέθοδο περιστροφικής λείανσης γκοφρέτας πυριτίου (in-feedgrinding). Η αρχή του φαίνεται στο Σχήμα 3. Η μονοκρυσταλλική γκοφρέτα πυριτίου και ο τροχός λείανσης σε σχήμα κυπέλλου που είναι προσροφημένοι στον πάγκο εργασίας περιστρέφονται γύρω από τους αντίστοιχους άξονές τους και ο τροχός λείανσης τροφοδοτείται συνεχώς κατά την αξονική κατεύθυνση ταυτόχρονα. Μεταξύ αυτών, η διάμετρος του τροχού λείανσης είναι μεγαλύτερη από τη διάμετρο της επεξεργασμένης γκοφρέτας πυριτίου και η περιφέρειά της διέρχεται από το κέντρο της πλακέτας πυριτίου. Προκειμένου να μειωθεί η δύναμη λείανσης και να μειωθεί η θερμότητα λείανσης, η βεντούζα κενού συνήθως κόβεται σε κυρτό ή κοίλο σχήμα ή η γωνία μεταξύ της ατράκτου του τροχού λείανσης και του άξονα του άξονα της βεντούζας ρυθμίζεται για να διασφαλίζεται η λείανση ημι-επαφής μεταξύ των τροχός λείανσης και η γκοφρέτα πυριτίου.

Σχήμα 3, Σχηματικό διάγραμμα αρχής περιστροφικής λείανσης πλακιδίων πυριτίου

Σε σύγκριση με την περιστροφική επιτραπέζια λείανση, η περιστροφική λείανση γκοφρετών πυριτίου έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα: ① Η λείανση μονής γκοφρέτας μίας χρήσης μπορεί να επεξεργαστεί γκοφρέτες πυριτίου μεγάλου μεγέθους άνω των 300 mm. ② Η πραγματική περιοχή λείανσης B και η γωνία κοπής θ είναι σταθερές και η δύναμη λείανσης είναι σχετικά σταθερή. ③ Προσαρμόζοντας τη γωνία κλίσης μεταξύ του άξονα του τροχού λείανσης και του άξονα της πλακέτας πυριτίου, το σχήμα της επιφάνειας της πλακέτας μονοκρυστάλλου πυριτίου μπορεί να ελεγχθεί ενεργά για να επιτευχθεί καλύτερη ακρίβεια σχήματος επιφάνειας. Επιπλέον, η περιοχή λείανσης και η γωνία κοπής θ της περιστροφικής λείανσης γκοφρέτας πυριτίου έχουν επίσης τα πλεονεκτήματα της λείανσης μεγάλου περιθωρίου, του εύκολου online εντοπισμού και ελέγχου του πάχους και της ποιότητας επιφάνειας, της συμπαγούς δομής εξοπλισμού, της εύκολης ενσωματωμένης λείανσης πολλαπλών σταθμών και της υψηλής απόδοσης λείανσης.
Προκειμένου να βελτιωθεί η απόδοση παραγωγής και να ανταποκριθούν στις ανάγκες των γραμμών παραγωγής ημιαγωγών, ο εμπορικός εξοπλισμός λείανσης που βασίζεται στην αρχή της περιστροφικής λείανσης γκοφρέτας πυριτίου υιοθετεί μια δομή πολλαπλών σταθμών πολλαπλών ατράκτων, η οποία μπορεί να ολοκληρώσει τραχιά λείανση και λεπτή λείανση σε μία φόρτωση και εκφόρτωση . Σε συνδυασμό με άλλες βοηθητικές εγκαταστάσεις, μπορεί να πραγματοποιήσει την πλήρως αυτόματη λείανση πλακών μονοκρυστάλλου πυριτίου "dry-in/dry-out" και "cassette to cassette".

Τρίψιμο διπλής όψης:

Όταν η περιστροφική λείανση της πλακέτας πυριτίου επεξεργάζεται την άνω και την κάτω επιφάνεια της πλακέτας πυριτίου, το τεμάχιο εργασίας πρέπει να αναποδογυριστεί και να εκτελεστεί σε βήματα, γεγονός που περιορίζει την απόδοση. Ταυτόχρονα, η περιστροφική λείανση γκοφρέτας πυριτίου έχει επιφανειακά σφάλματα αντιγραφής (αντιγραφή) και σημάδια λείανσης (σημάδι λείανσης) και είναι αδύνατο να αφαιρεθούν αποτελεσματικά τα ελαττώματα όπως η κυματισμός και η κωνικότητα στην επιφάνεια της πλακέτας μονοκρυστάλλου πυριτίου μετά την κοπή με σύρμα (πολλαπλό πριόνι), όπως φαίνεται στο Σχήμα 4. Για να ξεπεραστούν τα παραπάνω ελαττώματα, η τεχνολογία λείανσης διπλής όψης (doubleside grinding) εμφανίστηκε τη δεκαετία του 1990, και η αρχή του φαίνεται στο Σχήμα 5. Οι σφιγκτήρες που κατανέμονται συμμετρικά και στις δύο πλευρές συσφίγγουν τη γκοφρέτα μονοκρυστάλλου πυριτίου στον δακτύλιο συγκράτησης και περιστρέφονται αργά κινούμενοι από τον κύλινδρο. Ένα ζευγάρι τροχών λείανσης διαμαντιού σε σχήμα κυπέλλου βρίσκονται σχετικά και στις δύο πλευρές της γκοφρέτας μονοκρυστάλλου πυριτίου. Οδηγούμενοι από τον ηλεκτρικό άξονα που φέρει αέρα, περιστρέφονται σε αντίθετες κατευθύνσεις και τροφοδοτούνται αξονικά για να επιτύχουν λείανση διπλής όψης της πλακέτας μονοκρυστάλλου πυριτίου. Όπως φαίνεται από το σχήμα, η λείανση διπλής όψης μπορεί να αφαιρέσει αποτελεσματικά την κυματοποίηση και την κωνικότητα στην επιφάνεια της πλακέτας μονοκρυστάλλου πυριτίου μετά την κοπή με σύρμα. Σύμφωνα με την κατεύθυνση διάταξης του άξονα του τροχού λείανσης, η λείανση διπλής όψης μπορεί να είναι οριζόντια και κάθετη. Μεταξύ αυτών, η οριζόντια λείανση διπλής όψης μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την επίδραση της παραμόρφωσης της πλακέτας πυριτίου που προκαλείται από το νεκρό βάρος της πλακέτας πυριτίου στην ποιότητα λείανσης και είναι εύκολο να διασφαλιστεί ότι οι συνθήκες της διαδικασίας λείανσης και στις δύο πλευρές του μονοκρυσταλλικού πυριτίου Η γκοφρέτα είναι η ίδια και τα λειαντικά σωματίδια και τα τσιπς λείανσης δεν είναι εύκολο να παραμείνουν στην επιφάνεια της γκοφρέτας μονοκρυστάλλου πυριτίου. Είναι μια σχετικά ιδανική μέθοδος λείανσης.

Εικόνα 4, "Αντιγραφή σφάλματος" και ελαττώματα σημάδι φθοράς στην περιστροφική λείανση πλακιδίων πυριτίου

Εικόνα 5, σχηματικό διάγραμμα αρχής λείανσης διπλής όψης

Ο Πίνακας 1 δείχνει τη σύγκριση μεταξύ της λείανσης και της λείανσης διπλής όψης των παραπάνω τριών τύπων πλακών μονοκρυστάλλου πυριτίου. Η λείανση διπλής όψης χρησιμοποιείται κυρίως για επεξεργασία γκοφρέτας πυριτίου κάτω από 200 mm και έχει υψηλή απόδοση γκοφρέτας. Λόγω της χρήσης σταθερών λειαντικών τροχών λείανσης, η λείανση πλακών μονοκρυστάλλου πυριτίου μπορεί να αποκτήσει πολύ υψηλότερη ποιότητα επιφάνειας από αυτή της λείανσης διπλής όψης. Επομένως, τόσο η περιστροφική λείανση γκοφρετών πυριτίου όσο και η λείανση διπλής όψης μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις ποιότητας επεξεργασίας των βασικών πλακών πυριτίου 300 mm και είναι επί του παρόντος οι πιο σημαντικές μέθοδοι επεξεργασίας ισοπέδωσης. Κατά την επιλογή μιας μεθόδου επεξεργασίας επιπέδωσης γκοφρέτας πυριτίου, είναι απαραίτητο να ληφθούν σοβαρά υπόψη οι απαιτήσεις του μεγέθους της διαμέτρου, της ποιότητας της επιφάνειας και της τεχνολογίας επεξεργασίας πλακιδίων γυαλίσματος της πλακέτας μονοκρυστάλλου πυριτίου. Η οπίσθια λέπτυνση της γκοφρέτας μπορεί να επιλέξει μόνο μια μέθοδο επεξεργασίας μονής όψης, όπως η μέθοδος περιστροφικής λείανσης γκοφρέτας πυριτίου.

Εκτός από την επιλογή της μεθόδου λείανσης στην λείανση γκοφρέτας πυριτίου, είναι επίσης απαραίτητο να καθοριστεί η επιλογή λογικών παραμέτρων διεργασίας όπως θετική πίεση, μέγεθος κόκκων τροχού λείανσης, συνδετικό τροχού λείανσης, ταχύτητα τροχού λείανσης, ταχύτητα πλακέτας πυριτίου, ιξώδες υγρού λείανσης και ρυθμός ροής, κ.λπ., και καθορίστε μια λογική διαδρομή διαδικασίας. Συνήθως, χρησιμοποιείται μια τμηματοποιημένη διαδικασία λείανσης που περιλαμβάνει τραχιά λείανση, ημι-τελική λείανση, λείανση φινιρίσματος, λείανση χωρίς σπινθήρες και αργή βάση για τη λήψη πλακών μονοκρυστάλλου πυριτίου με υψηλή απόδοση επεξεργασίας, υψηλή επιπεδότητα επιφάνειας και χαμηλή ζημιά στην επιφάνεια.