Wêrom nedich thinning?

Yn de back-end proses faze, dewafel (silisium wafermei circuits op 'e foarkant) moat op' e rêch tinne wurde foardat it folgjende dobbelstiennen, lassen en ferpakking wurde fermindere om de montagehichte fan 'e pakket te ferminderjen, it folume fan' e chippakket te ferminderjen, de effisjinsje fan termyske diffusion fan 'e chip, elektryske prestaasjes, meganyske eigenskippen te ferbetterjen en it bedrach fan te ferminderjen dicing. Back grinding hat de foardielen fan hege effisjinsje en lege kosten. It hat ferfongen de tradisjonele wiete etsen en ion etsen prosessen te wurden de meast wichtige werom thinning technology.

De tinne wafel

Hoe fertinje?

Main proses fan wafel thinning yn tradisjoneel ferpakking proses

De spesifike stappen fanwafeltinning binne om de te ferwurkjen wafel oan 'e tinende film te binen, en brûk dan fakuüm om de tinende film en de chip derop te adsorbearjen oan' e poreuze keramyske wafeltafel, oanpasse de ynderlike en bûtenste sirkelfoarmige boatsintrumlinen fan it wurkflak fan 'e bekerfoarmige diamantslypwiel nei it sintrum fan 'e silisiumwafel, en de silisiumwafel en it slypwiel draaie om har respektive assen foar cutting-in slypjen. Grinding omfettet trije stadia: rûch slypjen, fyn slypjen en polearjen.

De wafel dy't út it wafelfabryk komt, wurdt eftergrûn om de wafel te dûnjen oant de dikte dy't nedich is foar ferpakking. By it slypjen fan de wafel moat tape oan 'e foarkant tapast wurde (Active Area) om it circuitgebiet te beskermjen, en de efterkant wurdt tagelyk grûn. Nei it slypjen, ferwiderje de tape en mjit de dikte.
De slypprosessen dy't mei súkses binne tapast foar tarieding fan silisium wafers omfetsje rotearjend tafelslijpen,silisium waferrotaasje slypjen, dûbelsidich slypjen, ensfh Mei de fierdere ferbettering fan 'e oerflakkwaliteiteasken fan ienkristlike silisiumwafers, wurde nije slyptechnologyen hieltyd foarsteld, lykas TAIKO slypjen, gemyske meganyske slypjen, polearjen slypjen en planetêre skiif slypjen.

Rotary tafel slypjen:

Rotary tafel slypjen (rotearjende tafel slypjen) is in betiid slypproses dat wurdt brûkt yn silisium wafer tarieding en werom thinning. It prinsipe wurdt werjûn yn figuer 1. De silisium wafers wurde fêstmakke op 'e suction cups fan' e draaiende tafel, en draaie syngroane dreaun troch de draaiende tafel. De silisiumwafels sels draaie net om har as; it grinding tsjil wurdt fieden axial wylst draaiende op hege snelheid, en de diameter fan it slypjen tsjil is grutter as de diameter fan de silisium wafer. Der binne twa soarten rotearjende tafel slypjen: face plunge slypjen en face tangential slypjen. Yn face plunge grinding, de grinding tsjil breedte is grutter as de silisium wafel diameter, en de grinding tsjil spindle feeds kontinu lâns syn axial rjochting oant it oerskot wurdt ferwurke, en dan de silisium wafel wurdt draaid ûnder de driuwfear fan 'e rotearjende tafel; yn face tangential slypjen, it slypjen tsjil feeds lâns syn axial rjochting, en de silisium wafel wurdt kontinu draaide ûnder de driuwfear fan 'e draaiende skiif, en it slypjen wurdt foltôge troch reciprocating feeding (reciprocation) of creep feeding (creepfeed).

figuer 1, skematyske diagram fan rotearjende tafel grinding (face tangential) prinsipe

Yn ferliking mei de slypmetoade hat rotearjende tafelslijpen de foardielen fan hege ferwideringsrate, lytse oerflakskea en maklike automatisearring. It eigentlike slypgebiet (aktyf slypjen) B en de ynsnijhoek θ (de hoeke tusken de bûtenste sirkel fan it slypwiel en de bûtensirkel fan 'e silisiumwafel) yn it slypproses feroarje lykwols mei de feroaring fan 'e snijposysje fan it slypwiel, wat resulteart yn in ynstabiele slypkrêft, wêrtroch it lestich is om de ideale oerflakkreakens (hege TTV-wearde) te krijen, en maklik defekten feroarsaakje lykas râneynstoarten en râne ynstoarten. De rotearjende tafel slypjen technology wurdt benammen brûkt foar it ferwurkjen fan single-crystal silisium wafers ûnder 200mm. De ferheging fan 'e grutte fan single-crystal silisium wafers hat foarsteld hegere easken foar de oerflak krektens en beweging krektens fan' e apparatuer workbench, sadat de rotearjende tafel slypjen is net geskikt foar it slypjen fan single-crystal silisium wafers boppe 300mm.
Om de slypeffisjinsje te ferbetterjen, oannimt kommersjele fleantúchtangensjale slijpapparatuer meastentiids in multi-slijpwielstruktuer. Bygelyks, in set fan rûge slypjen tsjillen en in set fan fyn slypjen tsjillen binne foarsjoen fan de apparatuer, en de rotearjende tafel draait ien sirkel te foltôgjen de rûge slypjen en fyn slypjen yn beurt. Dit soarte fan apparatuer omfettet de G-500DS fan 'e Amerikaanske GTI Company (figuer 2).

figuer 2, G-500DS rotearjende tafel grinding apparatuer fan GTI Company yn de Feriene Steaten

Silicon wafer rotaasje slypjen:

Om te foldwaan oan 'e behoeften fan' e tarieding fan grutte silisiumwafers en ferwurking fan efterútdunning, en krije oerflakkreakens mei goede TTV-wearde. Yn 1988 stelde Japanske gelearde Matsui in metoade foar rotaasje fan silisiumwafel (yn-feedslijpen). It prinsipe wurdt werjûn yn figuer 3. De single crystal silisium wafer en beker-foarmige diamant grinding tsjil adsorbed op 'e workbench draaie om harren respektive assen, en it grinding tsjil wurdt kontinu fed lâns de axial rjochting tagelyk. Under harren is de diameter fan it slypwiel grutter as de diameter fan 'e ferwurke silisiumwafel, en har omtrek giet troch it sintrum fan' e silisiumwafel. Om de slypkrêft te ferminderjen en de slyphitte te ferminderjen, wurdt de fakuüm-suigbeker meastentiids ôfsnien yn in konvex of konkave foarm of de hoeke tusken de slijpwielspil en de as fan 'e suigbekerspindel wurdt oanpast om semi-kontaktslijpen te garandearjen grinding tsjil en de silisium wafel.

figuer 3, Skematyske diagram fan silisium wafer rotearjende grinding prinsipe

Yn ferliking mei rotary tafel slypjen, silisium wafer rotary slypjen hat de folgjende foardielen: ① Single-time single-wafer slypjen kin ferwurkje grutte-size silisium wafels oer 300mm; ② It eigentlike slypgebiet B en de snijhoeke θ binne konstant, en de slypkrêft is relatyf stabyl; ③ Troch it oanpassen fan de oanstriid hoeke tusken de slyp tsjil as en de silisium wafer as, de oerflak foarm fan de single crystal silisium wafer kin aktyf wurde regele te krijen bettere oerflak foarm krektens. Dêrnjonken hawwe it slypgebiet en snijhoeke θ fan silisiumwafer rotearjend slypjen ek de foardielen fan grutte marzjeslijpen, maklike online dikte en oerflakkwaliteit deteksje en kontrôle, kompakte apparatuerstruktuer, maklik multi-stasjon yntegreare slypjen, en hege slypeffisjinsje.
Om produksje-effisjinsje te ferbetterjen en te foldwaan oan 'e behoeften fan' e semiconductor-produksjelinen, nimt kommersjele slypapparatuer basearre op it prinsipe fan rotearjende slypjen fan silisiumwafel in multi-spindle multi-stasjonstruktuer oan, dy't rûch slypjen en fyn slypjen yn ien laden en lossen kin foltôgje. . Yn kombinaasje mei oare auxiliary foarsjennings, it kin realisearje it folslein automatyske slypjen fan single crystal silisium wafers "droech-yn / droech-out" en "cassette nei cassette".

Dûbelsidich slypjen:

As it rotearjende slypjen fan silisium wafer de boppeste en legere oerflakken fan 'e silisium wafer ferwurket, moat it wurkstik omdraaid wurde en yn stappen útfierd wurde, wat de effisjinsje beheint. Tagelyk hat de rotearjende slypjen fan 'e silisiumwafel oerflakflater kopiearjen (kopieard) en slijpmerken (slijpmerk), en it is ûnmooglik om de mankeminten effektyf te ferwiderjen lykas waviness en taper op it oerflak fan' e single-kristal silisium wafer nei draadsnijen (multi-saw), lykas werjûn yn figuer 4. Om de boppesteande defekten te oerwinnen, ferskynde dûbelsidige slyptechnology (doublesidegrinding) yn de jierren 1990, en syn prinsipe wurdt werjûn yn figuer 5. De clamps symmetrysk ferdield oan beide kanten clamp de single crystal silisium wafer yn it fêsthâlden ring en draaie stadich dreaun troch de roller. In pear cup-shaped diamant grinding tsjillen binne relatyf leit oan beide kanten fan de single crystal silisium wafer. Oandreaun troch de luchtlager elektryske spil, draaie se yn tsjinoerstelde rjochtingen en fiede axiaal om dûbelsidich slypjen fan 'e ienkristlike silisiumwafel te berikken. As kin sjoen wurde út de figuer, dûbelsidige slypjen kin effektyf fuortsmite de waviness en taper op it oerflak fan de single crystal silisium wafer nei wire cutting. Neffens de arranzjemintrjochting fan 'e slijpwielas kin dûbelsidich slijpen horizontaal en fertikaal wêze. Under harren kin horizontaal dûbelsidich slypjen de ynfloed fan silisiumwafelferfoarming effektyf ferminderje troch it deade gewicht fan 'e silisiumwafel op' e slypkwaliteit, en it is maklik om te soargjen dat it slypproses betingsten oan beide kanten fan it ienkristal silisium is. wafer binne itselde, en de abrasive dieltsjes en grinding chips binne net maklik te bliuwen op it oerflak fan de single crystal silisium wafer. It is in relatyf ideale grinding metoade.

figuer 4, "Flater kopy" en wear mark mankeminten yn silisium wafer rotation grinding

figuer 5, skematyske diagram fan dûbelsidige grinding prinsipe

Tabel 1 lit de ferliking sjen tusken it slypjen en dûbelsidich slypjen fan 'e boppesteande trije soarten ienkristal silisiumwafels. Dûbelsidich slypjen wurdt benammen brûkt foar ferwurking fan silisium wafers ûnder 200 mm, en hat in hege wafelopbringst. Troch it gebrûk fan fêste abrasive slijpwielen kin it slypjen fan ienkristlike silisiumwafels in folle hegere oerflakkwaliteit krije as dy fan dûbelsidich slypjen. Dêrom kinne sawol rotearjende slypjen fan silisium wafel as dûbelsidich slypjen foldwaan oan 'e ferwurkingskwaliteitseasken fan mainstream 300 mm silisiumwafels, en binne op it stuit de wichtichste metoaden foar ôfflakkenferwurking. By it selektearjen fan in ferwurkingsmetoade foar flatten fan silisium wafers, is it needsaaklik om de easken fan 'e diametergrutte, oerflakkwaliteit en technology foar ferwurkjen fan poliisjende wafers fan' e single-kristal silisium wafer wiidweidich te beskôgjen. De efterúttinking fan 'e wafel kin allinich in iensidige ferwurkingsmetoade selektearje, lykas de rotearjende slypmetoade fan silisiumwafel.

Neist it selektearjen fan de slypmetoade yn it slypjen fan silisium wafers, is it ek nedich om de seleksje fan ridlike prosesparameters te bepalen, lykas positive druk, korrelgrutte fan slijpwiel, bindmiddel foar slypwiel, slijpwielsnelheid, snelheid fan silisiumwafel, slypfluidviskositeit en flow rate, ensfh, en bepale in ridlike proses rûte. Meastentiids wurdt in segmentearre slypproses ynklusyf rûch slypjen, semi-finishing slypjen, finishing slypjen, sparkfrij slypjen en trage stipe brûkt om ienkristlike silisiumwafels te krijen mei hege ferwurkingseffisjinsje, hege oerflakflakheid en lege oerflakskea.