किन पातलो हुनु आवश्यक छ?

ब्याक-एन्ड प्रक्रिया चरणमा, दवेफर (सिलिकन वेफरअगाडिको सर्किटहरू सहित) पछिको डाइसिङ, वेल्डिङ र प्याकेजिङ अघि प्याकेज माउन्टिंग उचाइ कम गर्न, चिप प्याकेज भोल्युम घटाउन, चिपको थर्मल डिफ्युजन दक्षता, विद्युतीय कार्यसम्पादन, मेकानिकल गुणहरू सुधार गर्न र को मात्रा कम गर्न पछाडि पातलो गर्न आवश्यक छ। डाइसिङ। ब्याक ग्राइंडिङमा उच्च दक्षता र कम लागतको फाइदाहरू छन्। यसले परम्परागत भिजेको नक्काशी र आयन नक्काशी प्रक्रियाहरू प्रतिस्थापन गरेको छ र सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण ब्याक थिनिङ प्रविधि बन्न पुगेको छ।

पातलो वेफर

कसरी पातलो गर्ने?

परम्परागत प्याकेजिङ प्रक्रियामा वेफर पातलो गर्ने मुख्य प्रक्रिया

को विशिष्ट चरणहरूवेफरपातलो पार्ने भनेको वेफरलाई पातलो फिल्ममा प्रशोधन गर्नको लागि बाँड्नु हो, र त्यसपछि पातलो फिलिम र त्यसमा रहेको चिपलाई छिद्रपूर्ण सिरेमिक वेफर टेबलमा सोखाउन भ्याकुम प्रयोग गर्नुहोस्, काम गर्ने सतहको भित्री र बाहिरी गोलाकार डुङ्गा केन्द्र रेखाहरू समायोजन गर्नुहोस्। कप आकारको हीरा ग्राइन्डिङ ह्वील सिलिकन वेफरको बीचमा हुन्छ, र सिलिकन वेफर र ग्राइन्डिङ ह्वील काट्न-इन ग्राइन्डिङका लागि आ-आफ्नो अक्षको वरिपरि घुम्छन्। ग्राइन्डिङले तीन चरणहरू समावेश गर्दछ: रफ ग्राइन्डिङ, फाइन ग्राइन्डिङ र पालिसिङ।

वेफर कारखानाबाट निस्कने वेफरलाई प्याकेजिङको लागि आवश्यक मोटाइमा वेफरलाई पातलो बनाउन ब्याक ग्राइन्ड गरिन्छ। वेफर पीस गर्दा, सर्किट क्षेत्र जोगाउन अगाडि (सक्रिय क्षेत्र) मा टेप लागू गर्न आवश्यक छ, र पछाडिको भाग एकै समयमा भुइँमा छ। पीस पछि, टेप हटाउनुहोस् र मोटाई मापन गर्नुहोस्।
सिलिकन वेफर तयारीमा सफलतापूर्वक लागू गरिएको ग्राइन्डिङ प्रक्रियाहरूमा रोटरी टेबल ग्राइन्डिङ समावेश छ,सिलिकन वेफररोटेशन ग्राइंडिङ, डबल-साइडेड ग्राइंडिङ, इत्यादि। सिंगल क्रिस्टल सिलिकन वेफर्सको सतहको गुणस्तर आवश्यकताहरूको थप सुधारको साथ, नयाँ ग्राइंडिङ प्रविधिहरू निरन्तर प्रस्तावित छन्, जस्तै TAIKO ग्राइंडिङ, केमिकल मेकानिकल ग्राइन्डिङ, पॉलिशिङ ग्राइन्डिङ र प्लानेटरी डिस्क ग्राइन्डिङ।

रोटरी टेबल पीस:
रोटरी टेबल ग्राइंडिङ (रोटरी टेबल ग्राइंडिङ) सिलिकन वेफर तयारी र पछाडि पातलो गर्न प्रयोग गरिने प्रारम्भिक ग्राइंडिङ प्रक्रिया हो। यसको सिद्धान्त चित्र १ मा देखाइएको छ। सिलिकन वेफर्स घुम्ने तालिकाको सक्शन कपहरूमा फिक्स गरिएको छ, र घुमाउने तालिकाद्वारा सिंक्रोनस रूपमा घुमाउनुहोस्। सिलिकन वेफर्स आफैं आफ्नो अक्ष वरिपरि घुमाउँदैनन्; उच्च गतिमा घुमाउँदा ग्राइन्डिङ ह्वीललाई अक्षीय रूपमा खुवाइन्छ, र ग्राइन्डिङ ह्वीलको व्यास सिलिकन वेफरको व्यासभन्दा ठूलो हुन्छ। त्यहाँ दुई प्रकारका रोटरी टेबल ग्राइन्डिङ छन्: फेस प्लन्ज ग्राइन्डिङ र फेस ट्यान्जेन्टियल ग्राइन्डिङ। फेस प्लन्ज ग्राइन्डिङमा, ग्राइन्डिङ ह्वीलको चौडाइ सिलिकन वेफरको व्यासभन्दा ठूलो हुन्छ, र ग्राइन्डिङ व्हील स्पिन्डलले आफ्नो अक्षीय दिशामा लगातार फिड गर्छ जबसम्म थप प्रक्रिया हुँदैन, र त्यसपछि सिलिकन वेफरलाई रोटरी टेबलको ड्राइभ मुनि घुमाइन्छ; अनुहार ट्यान्जेन्टियल ग्राइन्डिङमा, ग्राइन्डिङ ह्वीलले आफ्नो अक्षीय दिशामा फिड गर्छ, र सिलिकन वेफरलाई घुमाउने डिस्कको ड्राइभमुनि निरन्तर घुमाइन्छ, र ग्राइन्डिङ पारस्परिक फिडिङ (रिसिप्रोकेशन) वा क्रिप फिडिङ (क्रिपफिड) मार्फत पूरा हुन्छ।

चित्र १, रोटरी टेबल ग्राइन्डिङ (फेस टेन्जेन्टियल) सिद्धान्तको योजनाबद्ध रेखाचित्र

ग्राइंडिङ विधिको तुलनामा, रोटरी टेबल ग्राइन्डिङमा उच्च हटाउने दर, सानो सतह क्षति, र सजिलो स्वचालनको फाइदाहरू छन्। यद्यपि, वास्तविक ग्राइंडिङ क्षेत्र (सक्रिय ग्राइंडिङ) B र कट-इन कोण θ (ग्राइन्डिङ ह्वीलको बाहिरी सर्कल र सिलिकन वेफरको बाहिरी सर्कल बीचको कोण) काट्ने स्थिति परिवर्तनसँगै परिवर्तन हुन्छ। ग्राइंडिङ ह्वीलको, अस्थिर ग्राइन्डिङ फोर्सको परिणामस्वरूप, यसले आदर्श सतह शुद्धता (उच्च TTV मान) प्राप्त गर्न गाह्रो बनाउँछ, र किनारा पतन र किनारा पतन जस्ता दोषहरू सजिलै निम्त्याउँछ। रोटरी टेबल ग्राइंडिङ टेक्नोलोजी मुख्यतया 200mm तल एकल-क्रिस्टल सिलिकन वेफर्स को प्रशोधन को लागी प्रयोग गरिन्छ। एकल-क्रिस्टल सिलिकन वेफर्सको आकारमा भएको बृद्धिले उपकरण वर्कबेन्चको सतह शुद्धता र गति शुद्धताको लागि उच्च आवश्यकताहरू अगाडि राखेको छ, त्यसैले रोटरी टेबल ग्राइन्डिंग 300mm भन्दा माथिको एकल-क्रिस्टल सिलिकन वेफरहरूको पीसको लागि उपयुक्त छैन।
ग्राइंडिङ दक्षता सुधार गर्न को लागी, व्यावसायिक विमान ट्यान्जेन्टियल ग्राइंडिंग उपकरणले सामान्यतया बहु-पीसने पाङ्ग्रा संरचना अपनाउछ। उदाहरणका लागि, रफ ग्राइन्डिङ पाङ्ग्राहरूको सेट र राम्रो ग्राइन्डिङ पाङ्ग्राहरूको सेट उपकरणहरूमा सुसज्जित छन्, र रोटरी तालिकाले कुनै नराम्रो पीस र बारीमा राम्रो पीस पूरा गर्न एक सर्कल घुमाउँछ। यस प्रकारको उपकरणमा अमेरिकी GTI कम्पनीको G-500DS समावेश छ (चित्र 2)।

चित्र २, संयुक्त राज्य अमेरिकामा GTI कम्पनीको G-500DS रोटरी टेबल ग्राइन्डिङ उपकरण

सिलिकन वेफर रोटेशन पीस:
ठूला आकारको सिलिकन वेफर तयारी र ब्याक थिनिङ प्रोसेसिङको आवश्यकताहरू पूरा गर्न र राम्रो TTV मूल्यको साथ सतह शुद्धता प्राप्त गर्न। 1988 मा, जापानी विद्वान मात्सुईले सिलिकन वेफर रोटेशन ग्राइन्डिङ (इन-फिडग्राइन्डिङ) विधि प्रस्तावित गरे। यसको सिद्धान्त चित्र 3 मा देखाइएको छ। एकल क्रिस्टल सिलिकन वेफर र वर्कबेन्चमा सोखिएको कप-आकारको हीरा ग्राइन्डिङ ह्वील आफ्नो अक्षको वरिपरि घुम्छ, र ग्राइन्डिङ ह्वीललाई एकै समयमा अक्षीय दिशामा निरन्तर खुवाइन्छ। ती मध्ये, ग्राइन्डिंग व्हीलको व्यास प्रशोधित सिलिकन वेफरको व्यास भन्दा ठूलो छ, र यसको परिधि सिलिकन वेफरको केन्द्रबाट जान्छ। ग्राइन्डिङ बल घटाउन र ग्राइन्डिङ तातो कम गर्न, भ्याकुम सक्शन कपलाई सामान्यतया उत्तल वा अवतल आकारमा काटिन्छ वा ग्राइन्डिङ ह्वील स्पिन्डल र सक्शन कप स्पिन्डल अक्ष बीचको कोणलाई अर्ध-सम्पर्क ग्राइन्डिङ सुनिश्चित गर्न समायोजन गरिन्छ। ग्राइन्डिङ व्हील र सिलिकन वेफर।

चित्र ३, सिलिकन वेफर रोटरी ग्राइंडिङ सिद्धान्तको योजनाबद्ध रेखाचित्र

रोटरी टेबल ग्राइन्डिङसँग तुलना गर्दा, सिलिकन वेफर रोटरी ग्राइन्डिङका निम्न फाइदाहरू छन्: ① एकल-समय एकल-वेफर ग्राइन्डिङले 300mm माथि ठूलो साइजको सिलिकन वेफरहरू प्रशोधन गर्न सक्छ; ② वास्तविक पीस क्षेत्र B र काट्ने कोण θ स्थिर छन्, र पीस बल अपेक्षाकृत स्थिर छ; ③ ग्राइंडिङ व्हील अक्ष र सिलिकन वेफर अक्ष बीच झुकाव कोण समायोजन गरेर, एकल क्रिस्टल सिलिकन वेफरको सतह आकार राम्रो सतह आकार शुद्धता प्राप्त गर्न सक्रिय रूपमा नियन्त्रण गर्न सकिन्छ। थप रूपमा, सिलिकन वेफर रोटरी ग्राइंडिङको ग्राइन्डिङ एरिया र कटिङ कोण θमा ठूलो मार्जिन ग्राइन्डिङ, सजिलो अनलाइन मोटाई र सतहको गुणस्तर पत्ता लगाउने र नियन्त्रण, कम्प्याक्ट उपकरण संरचना, सजिलो मल्टि-स्टेसन एकीकृत ग्राइंडिङ, र उच्च ग्राइन्डिङ दक्षताका फाइदाहरू छन्।
उत्पादन दक्षता सुधार गर्न र अर्धचालक उत्पादन लाइनहरूको आवश्यकताहरू पूरा गर्न, सिलिकन वेफर रोटरी ग्राइंडिङको सिद्धान्तमा आधारित व्यावसायिक ग्राइंडिङ उपकरणहरूले बहु-स्पिन्डल मल्टि-स्टेसन संरचना अपनाउछ, जसले एक लोडिङ र अनलोडिङमा नराम्रो पीस र राम्रो पीस पूरा गर्न सक्छ। । अन्य सहायक सुविधाहरूको साथ संयुक्त, यसले एकल क्रिस्टल सिलिकन वेफर्स "ड्राइ-इन/ड्राई-आउट" र "क्यासेट टू क्यासेट" को पूर्ण स्वचालित ग्राइन्डिङ महसुस गर्न सक्छ।

डबल पक्षीय पीस:
जब सिलिकन वेफर रोटरी ग्राइन्डिङले सिलिकन वेफरको माथिल्लो र तल्लो सतहहरू प्रशोधन गर्छ, वर्कपीसलाई पल्टाउनु पर्छ र चरणहरूमा चलाउन आवश्यक छ, जसले दक्षतालाई सीमित गर्दछ। एकै समयमा, सिलिकन वेफर रोटरी ग्राइंडिङमा सतह त्रुटि प्रतिलिपि (प्रतिलिपि गरिएको) र ग्राइन्डिङ मार्क्स (ग्राइन्डिङमार्क) छ, र तार काटिएपछि एकल क्रिस्टल सिलिकन वेफरको सतहमा वेभिनेस र टेपर जस्ता दोषहरूलाई प्रभावकारी रूपमा हटाउन असम्भव छ। (मल्टी-स), चित्र ४ मा देखाइए अनुसार। माथिका दोषहरू हटाउन, डबल-साइड ग्राइन्डिङ टेक्नोलोजी (डबलसाइड ग्राइन्डिङ) सन् १९९० को दशकमा देखा पर्‍यो र यसको सिद्धान्त चित्र ५ मा देखाइएको छ। दुवै छेउमा सममित रूपमा बाँडिएका क्ल्याम्पहरूले एकललाई क्ल्याम्प गर्छन्। रिटेनिङ रिङमा क्रिस्टल सिलिकन वेफर र रोलरद्वारा संचालित बिस्तारै घुमाउनुहोस्। कप आकारको हीरा ग्राइन्डिङ पाङ्ग्राहरूको एक जोडी एकल क्रिस्टल सिलिकन वेफरको दुवै छेउमा अपेक्षाकृत रूपमा अवस्थित छन्। एयर बेयरिङ बिजुली स्पिन्डलद्वारा संचालित, तिनीहरू विपरीत दिशामा घुम्छन् र एकल क्रिस्टल सिलिकन वेफरको डबल-साइड ग्राइन्डिङ हासिल गर्न अक्षीय रूपमा खुवाउँछन्। चित्रबाट देख्न सकिन्छ, डबल-साइड ग्राइन्डिङले तार काटिएपछि एकल क्रिस्टल सिलिकन वेफरको सतहमा रहेको लहर र टेपरलाई प्रभावकारी रूपमा हटाउन सक्छ। ग्राइंडिङ व्हील अक्षको व्यवस्था दिशा अनुसार, डबल-पक्षीय पीस तेर्सो र ठाडो हुन सक्छ। ती मध्ये, तेर्सो डबल-साइड ग्राइन्डिंगले ग्राइंडिङ गुणस्तरमा सिलिकन वेफरको मृत वजनको कारणले गर्दा सिलिकन वेफर विरूपणको प्रभावलाई प्रभावकारी रूपमा कम गर्न सक्छ, र यो सुनिश्चित गर्न सजिलो छ कि एकल क्रिस्टल सिलिकनको दुबै छेउमा ग्राइंडिङ प्रक्रिया अवस्थाहरू। वेफर समान छन्, र अपघर्षक कणहरू र पीसने चिपहरू एकल क्रिस्टल सिलिकन वेफरको सतहमा रहन सजिलो छैन। यो एक अपेक्षाकृत आदर्श पीस विधि हो।

चित्र ४, सिलिकन वेफर रोटेशन ग्राइन्डिङमा "त्रुटि प्रतिलिपि" र पहिरन चिन्ह दोषहरू

चित्र 5, डबल-साइड ग्राइंडिङ सिद्धान्तको योजनाबद्ध रेखाचित्र

तालिका १ ले माथिका तीन प्रकारका एकल क्रिस्टल सिलिकन वेफर्सको ग्राइन्डिङ र डबल-साइडेड ग्राइन्डिङ बीचको तुलना देखाउँछ। डबल-साइडेड ग्राइंडिङ मुख्यतया सिलिकन वेफर प्रशोधनका लागि 200mm भन्दा कम प्रयोग गरिन्छ, र उच्च वेफर उपज छ। फिक्स्ड एब्रेसिभ ग्राइन्डिङ पाङ्ग्राहरूको प्रयोगको कारण, सिंगल-क्रिस्टल सिलिकन वेफर्सको ग्राइन्डिङले डबल-साइड ग्राइन्डिङको तुलनामा धेरै उच्च सतह गुणस्तर प्राप्त गर्न सक्छ। तसर्थ, दुवै सिलिकन वेफर रोटरी ग्राइंडिङ र डबल-साइडेड ग्राइन्डिङले मुख्यधारा 300mm सिलिकन वेफर्सको प्रशोधन गुणस्तर आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छ, र हाल सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण सपाट प्रशोधन विधिहरू हुन्। सिलिकन वेफर सपाट प्रशोधन विधि चयन गर्दा, व्यास आकार, सतह गुणस्तर, र एकल-क्रिस्टल सिलिकन वेफरको पॉलिशिंग वेफर प्रशोधन प्रविधिको आवश्यकताहरूलाई व्यापक रूपमा विचार गर्न आवश्यक छ। वेफरको पछाडिको पातलोले सिलिकन वेफर रोटरी ग्राइंडिङ विधि जस्ता एकल-पक्षीय प्रशोधन विधि मात्र चयन गर्न सक्छ।

सिलिकन वेफर ग्राइन्डिङमा ग्राइन्डिङ विधि चयन गर्नुका साथै सकारात्मक दबाब, ग्राइन्डिङ ह्वील ग्रेन साइज, ग्राइंडिङ ह्वील बाइन्डर, ग्राइंडिङ ह्वील स्पीड, सिलिकन वेफर स्पीड, ग्राइन्डिङ फ्लुइड चिपचिपापन जस्ता उचित प्रक्रिया प्यारामिटरहरूको चयन निर्धारण गर्न पनि आवश्यक छ। प्रवाह दर, आदि, र एक उचित प्रक्रिया मार्ग निर्धारण। सामान्यतया, उच्च प्रशोधन दक्षता, उच्च सतह समतलता र कम सतह क्षतिको साथ एकल क्रिस्टल सिलिकन वेफर्स प्राप्त गर्न रफ ग्राइंडिंग, सेमी-फिनिसिंग ग्राइंडिंग, फिनिशिंग ग्राइंडिंग, स्पार्क-फ्री ग्राइन्डि and र ढिलो ब्याकिंग सहितको खण्डित ग्राइंडिंग प्रक्रिया प्रयोग गरिन्छ।

नयाँ पीस टेक्नोलोजीले साहित्यलाई सन्दर्भ गर्न सक्छ:

चित्र 5, TAIKO ग्राइंडिङ सिद्धान्तको योजनाबद्ध रेखाचित्र

चित्र 6, ग्रहको डिस्क पीस सिद्धान्तको योजनाबद्ध रेखाचित्र

अल्ट्रा-थिन वेफर ग्राइंडिङ पातलो प्रविधि:
त्यहाँ वेफर वाहक पीसने पातलो प्रविधि र किनारा पीसने प्रविधि (चित्र 5) छन्।