I back-end prosessstadiet,oblat (silisium wafermed kretser på forsiden) må tynnes på baksiden før påfølgende terninger, sveising og pakking for å redusere pakkens monteringshøyde, redusere chippakningsvolumet, forbedre brikkens termiske diffusjonseffektivitet, elektrisk ytelse, mekaniske egenskaper og redusere mengden av terninger. Tilbakesliping har fordelene med høy effektivitet og lave kostnader. Den har erstattet de tradisjonelle våt- og ionetsingsprosessene for å bli den viktigste tilbaketynningsteknologien.
Den tynne oblaten
Hvordan tynne?
Hovedprosess med wafer-tynning i tradisjonell emballasjeprosess
De spesifikke trinnene tiloblattynning er å binde waferen som skal behandles til tynningsfilmen, og deretter bruke vakuum for å adsorbere tynningsfilmen og brikken på den til det porøse keramiske waferbordet, justere de indre og ytre sirkulære båtsenterlinjene på arbeidsflaten til koppformet diamantslipeskive til midten av silisiumplaten, og silisiumplaten og slipeskiven roterer rundt sine respektive akser for innskjærende sliping. Sliping omfatter tre trinn: grovsliping, finsliping og polering.
Waferen som kommer ut fra waferfabrikken er tilbakemalt for å tynne waferen til den tykkelsen som kreves for pakking. Når du sliper waferen, må tape påføres foran (aktivt område) for å beskytte kretsområdet, og baksiden slipes samtidig. Etter sliping, fjern tapen og mål tykkelsen.
Slipeprosessene som har blitt brukt på silisiumwaferforberedelse inkluderer roterende bordsliping,silisium waferrotasjonssliping, dobbeltsidig sliping osv. Med ytterligere forbedring av overflatekvalitetskravene til enkeltkrystall silisiumskiver, foreslås det stadig nye slipeteknologier, som TAIKO-sliping, kjemisk mekanisk sliping, poleringssliping og planetskivesliping.
Roterende bordsliping:
Roterende bordsliping (roterende bordsliping) er en tidlig slipeprosess som brukes i silisiumwaferforberedelse og tilbaketynning. Prinsippet er vist i figur 1. Silisiumskivene er festet på sugekoppene til det roterende bordet, og roterer synkront drevet av det roterende bordet. Silisiumplatene selv roterer ikke rundt sin akse; slipeskiven mates aksialt mens den roterer med høy hastighet, og diameteren på slipeskiven er større enn diameteren til silisiumplaten. Det finnes to typer roterende bordsliping: flatsliping og tangensial flatsliping. Ved flatsliping er slipeskivens bredde større enn silisiumplatens diameter, og slipeskivens spindel mates kontinuerlig langs sin aksiale retning til overskuddet er behandlet, og deretter roteres silisiumplaten under stasjonen til det roterende bordet; i front-tangential sliping, mates slipeskiven langs sin aksiale retning, og silisiumplaten roteres kontinuerlig under stasjonen til den roterende skiven, og slipingen fullføres med frem- og tilbakegående mating (frem- og tilbakegående) eller krypmating (krypmating).
Figur 1, skjematisk diagram av roterende bordsliping (ansiktstangensielt) prinsipp
Sammenlignet med slipemetoden har roterende bordsliping fordelene med høy fjerningsgrad, liten overflateskade og enkel automatisering. Imidlertid endres det faktiske slipeområdet (aktiv sliping) B og innskjæringsvinkelen θ (vinkelen mellom den ytre sirkelen på slipeskiven og den ytre sirkelen til silisiumplaten) i slipeprosessen med endringen av skjæreposisjonen av slipeskiven, noe som resulterer i en ustabil slipekraft, noe som gjør det vanskelig å oppnå den ideelle overflatenøyaktigheten (høy TTV-verdi), og lett forårsaker defekter som kantkollaps og kant kollapse. Den roterende bordslipeteknologien brukes hovedsakelig til prosessering av enkrystall silisiumskiver under 200 mm. Økningen i størrelsen på enkrystall silisiumskiver har stilt høyere krav til overflatenøyaktigheten og bevegelsesnøyaktigheten til utstyrsarbeidsbenken, så roterende bordsliping er ikke egnet for sliping av enkrystall silisiumskiver over 300 mm.
For å forbedre slipeeffektiviteten bruker kommersielt tangentielt slipeutstyr vanligvis en flerslipeskivestruktur. For eksempel er et sett med grovslipeskiver og et sett med finslipeskiver utstyrt på utstyret, og det roterende bordet roterer en sirkel for å fullføre grovslipingen og finslipingen etter tur. Denne typen utstyr inkluderer G-500DS fra American GTI Company (Figur 2).
Figur 2, G-500DS roterende bordslipeutstyr fra GTI Company i USA
Silisium wafer rotasjonssliping:
For å imøtekomme behovene til klargjøring av silisiumplater i stor størrelse og prosessering av tilbaketynning, og oppnå overflatenøyaktighet med god TTV-verdi. I 1988 foreslo den japanske lærde Matsui en metode for rotasjonssliping av silisiumwafer (i-mating). Prinsippet er vist i figur 3. Den enkeltkrystall silisiumskiven og den koppformede diamantslipeskiven adsorbert på arbeidsbenken roterer rundt sine respektive akser, og slipeskiven mates kontinuerlig langs den aksiale retningen samtidig. Blant dem er slipeskivens diameter større enn diameteren til den bearbeidede silisiumplaten, og dens omkrets går gjennom midten av silisiumplaten. For å redusere slipekraften og redusere slipevarmen, trimmes vakuumsugekoppen vanligvis til en konveks eller konkav form, eller vinkelen mellom slipehjulspindelen og sugekoppens spindelakse justeres for å sikre halvkontaktsliping mellom slipeskive og silisiumskiven.
Figur 3, skjematisk diagram av silisiumwafer roterende slipeprinsipp
Sammenlignet med roterende bordsliping har rotasjonssliping av silisiumwafer følgende fordeler: ① Engangssliping med enkeltwafer kan behandle store silisiumskiver over 300 mm; ② Det faktiske slipeområdet B og skjærevinkelen θ er konstante, og slipekraften er relativt stabil; ③ Ved å justere helningsvinkelen mellom slipeskivens akse og silisiumwaferaksen, kan overflateformen til enkeltkrystall silisiumplaten kontrolleres aktivt for å oppnå bedre overflateformnøyaktighet. I tillegg har slipeområdet og skjærevinkelen θ for rotasjonssliping av silisiumskiver også fordelene med sliping med stor margin, enkel online tykkelse og overflatekvalitetsdeteksjon og kontroll, kompakt utstyrsstruktur, enkel multistasjonsintegrert sliping og høy slipeeffektivitet.
For å forbedre produksjonseffektiviteten og imøtekomme behovene til halvlederproduksjonslinjer, vedtar kommersielt slipeutstyr basert på prinsippet om rotasjonssliping av silisiumwafer en flerspindel multistasjonsstruktur, som kan fullføre grovsliping og finsliping i en lasting og lossing . Kombinert med andre hjelpefasiliteter, kan den realisere helautomatisk sliping av enkeltkrystall silisiumskiver "tørk inn/tørk ut" og "kassett til kassett".
Dobbeltsidig sliping:
Når silisiumskivens roterende sliping behandler de øvre og nedre overflatene av silisiumplaten, må arbeidsstykket snus og utføres i trinn, noe som begrenser effektiviteten. Samtidig har silisiumskivens roterende sliping overflatefeilkopiering (kopiert) og slipemerker (slipemerke), og det er umulig å effektivt fjerne defektene som bølger og avsmalning på overflaten av enkeltkrystall silisiumskiven etter trådkutting (flersag), som vist i figur 4. For å overvinne de ovennevnte defektene dukket det opp dobbeltsidig slipeteknologi (dobbeltsliping) på 1990-tallet, og prinsippet er vist i figur 5. Klemmene symmetrisk fordelt på begge sider klemmer enkeltkrystallsilisiumplaten i holderringen og roterer sakte drevet av valsen. Et par koppformede diamantslipeskiver er relativt plassert på begge sider av enkeltkrystall silisiumskiven. Drevet av den luftlagende elektriske spindelen, roterer de i motsatte retninger og mates aksialt for å oppnå dobbeltsidig sliping av enkeltkrystall silisiumplaten. Som det fremgår av figuren, kan dobbeltsidig sliping effektivt fjerne bølgene og avsmalningen på overflaten av enkeltkrystall silisiumskiven etter trådkutting. I henhold til arrangementsretningen til slipeskivens akse, kan dobbeltsidig sliping være horisontal og vertikal. Blant dem kan horisontal dobbeltsidig sliping effektivt redusere påvirkningen av silisiumwaferdeformasjon forårsaket av egenvekten til silisiumwaferen på slipekvaliteten, og det er enkelt å sikre at slipeprosessen forholder seg på begge sider av enkeltkrystallsilisiumet. wafer er de samme, og slipepartiklene og slipebrikkene er ikke lett å holde seg på overflaten av enkeltkrystall silisiumplaten. Det er en relativt ideell slipemetode.
Figur 4, "Feilkopi" og slitasjemerkefeil i silisiumwaferrotasjonssliping
Figur 5, skjematisk diagram av dobbeltsidig slipeprinsipp
Tabell 1 viser sammenligningen mellom sliping og dobbeltsidig sliping av de tre ovennevnte typene enkeltkrystall silisiumskiver. Dobbeltsidig sliping brukes hovedsakelig til silisiumwaferbehandling under 200 mm, og har et høyt waferutbytte. På grunn av bruken av faste slipeskiver, kan sliping av enkrystall silisiumskiver oppnå en mye høyere overflatekvalitet enn dobbeltsidig sliping. Derfor kan både roterende sliping av silisiumwafer og dobbeltsidig sliping oppfylle kvalitetskravene til ordinære 300 mm silisiumskiver, og er for tiden de viktigste utflatingsprosesseringsmetodene. Når du velger en prosesseringsmetode for flating av silisiumwafer, er det nødvendig å vurdere kravene til diameterstørrelsen, overflatekvaliteten og prosesseringsteknologien for poleringswafer til enkeltkrystall silisiumplaten. Tilbaketynningen av waferen kan bare velge en ensidig prosesseringsmetode, for eksempel silisiumwafer roterende slipemetode.
I tillegg til å velge slipemetode i silisiumwafersliping, er det også nødvendig å bestemme valget av rimelige prosessparametere som positivt trykk, slipeskivens kornstørrelse, slipeskivebindemiddel, slipeskivehastighet, silisiumwaferhastighet, slipevæskeviskositet og strømningshastighet, etc., og bestemme en rimelig prosessrute. Vanligvis brukes en segmentert slipeprosess inkludert grovsliping, semi-finishing sliping, finishing sliping, gnistfri sliping og langsom bakside for å oppnå enkeltkrystall silisiumskiver med høy prosesseringseffektivitet, høy overflateplanhet og lav overflateskade.
Ny slipeteknologi kan referere til litteraturen:
Figur 5, skjematisk diagram av TAIKO slipeprinsipp
Figur 6, skjematisk diagram av slipeprinsippet for planetskive
Ultratynn wafersliping fortynningsteknologi:
Det er wafer carrier sliping tynningsteknologi og kantslipingsteknologi (Figur 5).
Innleggstid: Aug-08-2024