Por que precisa un adelgazamento?

Na fase do proceso back-end, ohostia (oblea de siliciocon circuítos na parte dianteira) debe ser adelgazado na parte traseira antes de cortar en dados, soldar e envasar posteriormente para reducir a altura de montaxe do paquete, reducir o volume do paquete de chip, mellorar a eficiencia de difusión térmica do chip, o rendemento eléctrico, as propiedades mecánicas e reducir a cantidade de cortando en dados. A moenda traseira ten as vantaxes de alta eficiencia e baixo custo. Substituíu os procesos tradicionais de gravado húmido e iónico para converterse na tecnoloxía de adelgazamento posterior máis importante.

A oblea adelgazada

Como adelgazar?

Proceso principal de aclarado de obleas no proceso de envasado tradicional

Os pasos específicos dehostiao adelgazamento son para unir a oblea que se vai procesar á película de adelgazamento e, a continuación, usar o baleiro para adsorber a película de adelgazamento e o chip sobre a mesa de obleas de cerámica porosa, axustar as liñas centrais circulares internas e externas do barco da superficie de traballo da superficie de traballo. moa de diamante en forma de copa ata o centro da oblea de silicio, e a oblea de silicio e a moa xiran ao redor dos seus eixes respectivos para moenda por corte. A moenda inclúe tres etapas: moenda en bruto, moenda fina e pulido.

A oblea que sae da fábrica de obleas é posterior moída para adelgazar a oblea ata o grosor necesario para o envasado. Ao moer a oblea, hai que aplicar cinta na parte frontal (área activa) para protexer a zona do circuíto e a parte traseira está moída ao mesmo tempo. Despois de moer, retire a cinta e mida o grosor.
Os procesos de moenda que se aplicaron con éxito á preparación de obleas de silicio inclúen a moenda con mesa rotativa,oblea de siliciomoenda por rotación, moenda por dobre cara, etc. Coa mellora dos requisitos de calidade da superficie das obleas de silicio monocristalino, propóñense constantemente novas tecnoloxías de moenda, como moenda TAIKO, moenda mecánica química, moenda de pulido e moenda de discos planetarios.

Esmerilado con mesa rotativa:

A moenda con mesa xiratoria (moenda con mesa rotativa) é un proceso de moenda precoz que se usa na preparación de obleas de silicio e no adelgazamento posterior. O seu principio móstrase na figura 1. As obleas de silicio fíxanse nas ventosas da mesa xiratoria e xiran de forma sincronizada impulsadas pola mesa xiratoria. As propias obleas de silicio non xiran arredor do seu eixe; a moa aliméntase axialmente mentres xira a alta velocidade e o diámetro da moa é maior que o diámetro da oblea de silicio. Hai dous tipos de rectificado de mesa rotativa: rectificado por inmersión frontal e rectificado tanxencial da cara. Na moenda por inmersión facial, o ancho da moa é maior que o diámetro da oblea de silicio e o fuso da moa aliméntase continuamente ao longo da súa dirección axial ata que se procesa o exceso e, a continuación, a oblea de silicio rótase baixo a unidade da mesa xiratoria; na moenda tanxencial de cara, a moeda aliméntase ao longo da súa dirección axial e a oblea de silicio xira continuamente baixo a unidade do disco xiratorio e a moenda complétase mediante alimentación alternativa (reciprocación) ou alimentación fluída (creepfeed).

Figura 1, diagrama esquemático do principio de moenda da mesa rotativa (tanxencial de cara).

En comparación co método de moenda, a moenda con mesa rotativa ten as vantaxes dunha alta taxa de eliminación, pequenos danos na superficie e fácil automatización. Non obstante, a área de moenda real (moenda activa) B e o ángulo de corte θ (o ángulo entre o círculo exterior da mola e o círculo exterior da oblea de silicio) no proceso de moenda cambian co cambio da posición de corte. da moa, o que resulta nunha forza de moenda inestable, o que dificulta a obtención da precisión de superficie ideal (alto valor TTV) e causa facilmente defectos como o bordo colapso e colapso de borde. A tecnoloxía de moenda de mesa rotativa úsase principalmente para o procesamento de obleas de silicio monocristalino por debaixo dos 200 mm. O aumento do tamaño das obleas de silicio monocristalino presentou requisitos máis elevados para a precisión da superficie e a precisión do movemento do banco de traballo do equipo, polo que a moenda da mesa rotativa non é adecuada para a moenda de obleas de silicio monocristalino por riba de 300 mm.
Co fin de mellorar a eficiencia de moenda, o equipo de moenda tanxencial de avións comerciais adoita adoptar unha estrutura de moa multi-moenda. Por exemplo, no equipo están equipados un conxunto de moas desbastes e un conxunto de moas finas, e a mesa xiratoria xira un círculo para completar á súa vez a moenda en bruto e a moenda fina. Este tipo de equipos inclúe o G-500DS da American GTI Company (Figura 2).

Figura 2, equipo de moenda de mesa rotativa G-500DS da empresa GTI nos Estados Unidos

Moenda por rotación de obleas de silicio:

Co fin de satisfacer as necesidades de preparación de obleas de silicio de gran tamaño e procesamento de adelgazamento posterior e obter unha precisión superficial cun bo valor TTV. En 1988, o estudoso xaponés Matsui propuxo un método de moenda por rotación de obleas de silicio (moenda en alimentación). O seu principio móstrase na figura 3. A oblea de silicio de cristal único e a moa de diamante en forma de copa adsorbidas no banco de traballo xiran ao redor dos seus eixes respectivos e a moa aliméntase continuamente ao longo da dirección axial ao mesmo tempo. Entre eles, o diámetro da moa é maior que o diámetro da oblea de silicio procesada e a súa circunferencia pasa polo centro da oblea de silicio. Para reducir a forza de moenda e reducir a calor de moenda, a ventosa ao baleiro adoita recortar unha forma convexa ou cóncava ou o ángulo entre o fuso da moa e o eixe da ventosa axústase para garantir a moenda de semi-contacto entre os moa e a oblea de silicio.

Figura 3, Diagrama esquemático do principio de moenda rotativa de obleas de silicio

En comparación coa moenda con mesa rotativa, a moenda rotativa de obleas de silicio ten as seguintes vantaxes: ① A moenda dunha soa oblea pode procesar obleas de silicio de gran tamaño de máis de 300 mm; ② A área de moenda real B e o ángulo de corte θ son constantes e a forza de moenda é relativamente estable; ③ Axustando o ángulo de inclinación entre o eixe da moa e o eixe da oblea de silicio, a forma da superficie da oblea de silicio monocristal pódese controlar activamente para obter unha mellor precisión da forma da superficie. Ademais, a área de moenda e o ángulo de corte θ da moenda rotativa de obleas de silicio tamén teñen as vantaxes dunha gran moenda de marxes, unha fácil detección e control da calidade da superficie e do grosor en liña, unha estrutura compacta do equipo, unha fácil moenda integrada de varias estacións e unha alta eficiencia de moenda.
Co fin de mellorar a eficiencia da produción e satisfacer as necesidades das liñas de produción de semicondutores, os equipos de moenda comerciais baseados no principio da moenda rotativa de obleas de silicio adoptan unha estrutura de varias estacións con múltiples fusos, que pode completar a moenda en bruto e a moenda fina nunha soa carga e descarga. . Combinado con outras instalacións auxiliares, pode realizar a moenda totalmente automática de obleas de silicio monocristalino "secado/secado" e "casete a casete".

Moenda por dúas caras:

Cando a moenda rotativa de obleas de silicio procesa as superficies superior e inferior da oblea de silicio, a peza de traballo debe ser volteada e levada a cabo por pasos, o que limita a eficiencia. Ao mesmo tempo, a moenda rotativa da oblea de silicio ten marcas de copia de erros de superficie (copiado) e marcas de moenda (marca de moenda), e é imposible eliminar eficazmente os defectos como a ondulación e a conicidade na superficie da oblea de silicio monocristal despois do corte do fío. (serra múltiple), como se mostra na Figura 4. Para superar os defectos anteriores, apareceu a tecnoloxía de moenda por dúas caras (moenda por dobre cara). 1990, e o seu principio móstrase na Figura 5. As abrazadeiras distribuídas simétricamente por ambos os dous lados suxeitan a oblea de silicio monocristalino no anel de retención e xiran lentamente impulsadas polo rolo. Un par de moas de diamante en forma de copa están relativamente situadas a ambos os dous lados da oblea de silicio monocristal. Impulsados polo fuso eléctrico que leva aire, xiran en direccións opostas e aliméntanse axialmente para conseguir o moenda por dúas caras da oblea de silicio monocristal. Como se pode ver na figura, a moenda por dobre cara pode eliminar eficazmente a ondulación e a conicidade na superficie da oblea de silicio de cristal único despois do corte do fío. Segundo a dirección de disposición do eixe da moa, a moenda a dobre cara pode ser horizontal e vertical. Entre eles, a moenda horizontal de dobre cara pode reducir eficazmente a influencia da deformación da oblea de silicio causada polo peso morto da oblea de silicio na calidade da moenda, e é fácil garantir que as condicións do proceso de moenda en ambos os lados do silicio monocristal. as obleas son iguais, e as partículas abrasivas e os chips de moenda non son fáciles de manter na superficie da oblea de silicio monocristal. É un método de moenda relativamente ideal.

Figura 4, "Error de copia" e defectos de marca de desgaste na moenda por rotación de obleas de silicio

Figura 5, diagrama esquemático do principio de moenda por dúas caras

A táboa 1 mostra a comparación entre a moenda e a moenda por dúas caras dos tres tipos anteriores de obleas de silicio monocristal. A moenda de dobre cara úsase principalmente para o procesamento de obleas de silicio por debaixo dos 200 mm e ten un alto rendemento de obleas. Debido ao uso de moas abrasivas fixas, a moenda de obleas de silicio monocristalino pode obter unha calidade superficial moito maior que a da moenda por dúas caras. Polo tanto, tanto a moenda rotativa de obleas de silicio como a moenda por dúas caras poden cumprir os requisitos de calidade de procesamento das obleas de silicio de 300 mm e son actualmente os métodos de procesamento de aplanamento máis importantes. Ao seleccionar un método de procesamento de aplanamento de obleas de silicio, é necesario ter en conta os requisitos do tamaño do diámetro, a calidade da superficie e a tecnoloxía de procesamento de obleas de pulido da oblea de silicio monocristal. O adelgazamento posterior da oblea só pode seleccionar un método de procesamento dunha soa cara, como o método de moenda rotativa de obleas de silicio.

Ademais de seleccionar o método de moenda na moenda de obleas de silicio, tamén é necesario determinar a selección de parámetros de proceso razoables, como a presión positiva, o tamaño do gran da moa, o aglutinante da moa, a velocidade da moeda, a velocidade da oblea de silicio, a viscosidade do fluído de moenda e caudal, etc., e determinar unha ruta de proceso razoable. Normalmente, un proceso de moenda segmentada que inclúe moenda en bruto, moenda de semiacabado, moenda de acabado, moenda sen faíscas e respaldo lento úsase para obter obleas de silicio monocristal con alta eficiencia de procesamento, alta planitude superficial e baixo dano superficial.