Na etapie procesu zapleczaopłatek (wafelek silikonowyz obwodami z przodu) należy rozcieńczyć z tyłu przed kolejnym krojeniem w kostkę, spawaniem i pakowaniem, aby zmniejszyć wysokość montażu pakietu, zmniejszyć objętość opakowania chipa, poprawić wydajność dyfuzji cieplnej chipa, parametry elektryczne, właściwości mechaniczne i zmniejszyć ilość gra w kości. Szlifowanie wsteczne ma zalety wysokiej wydajności i niskiego kosztu. Zastąpiła tradycyjne procesy trawienia na mokro i trawienia jonowego, stając się najważniejszą technologią rozrzedzania wstecznego.
Przerzedzony wafelek
Jak chudnąć?
Główny proces rozrzedzania wafli w tradycyjnym procesie pakowania
Konkretne krokiopłatekprzerzedzanie polega na związaniu przetwarzanej płytki z cienką warstwą, a następnie za pomocą próżni zaadsorbować cienką warstwę i znajdujący się na niej chip na porowatym stole ceramicznym, wyregulować wewnętrzne i zewnętrzne okrągłe linie środkowe łodzi na powierzchni roboczej diamentowa tarcza szlifierska w kształcie miseczki do środka płytki krzemowej, a płytka krzemowa i tarcza szlifierska obracają się wokół swoich odpowiednich osi w celu szlifowania poprzez wcinanie. Szlifowanie obejmuje trzy etapy: szlifowanie zgrubne, szlifowanie dokładne i polerowanie.
Wafel opuszczający fabrykę wafli jest poddawany szlifowaniu wstecznemu w celu rozrzedzenia go do grubości wymaganej do pakowania. Podczas szlifowania płytki należy nakleić taśmę z przodu (obszar aktywny), aby zabezpieczyć obszar obwodu, a jednocześnie zeszlifować tylną stronę. Po szlifowaniu usuń taśmę i zmierz grubość.
Procesy szlifowania, które z powodzeniem zastosowano do przygotowania płytek krzemowych, obejmują szlifowanie na stole obrotowym,wafelek silikonowyszlifowanie rotacyjne, szlifowanie dwustronne itp. Wraz z dalszym ulepszaniem wymagań jakości powierzchni monokrystalicznych płytek krzemowych, stale proponowane są nowe technologie szlifowania, takie jak szlifowanie TAIKO, szlifowanie chemiczno-mechaniczne, szlifowanie polerskie i szlifowanie tarcz planetarnych.
Szlifowanie na stole obrotowym:
Szlifowanie na stole obrotowym (szlifowanie na stole obrotowym) to wczesny proces szlifowania stosowany do przygotowania płytek krzemowych i ponownego rozcieńczania. Jego zasadę pokazano na rysunku 1. Płytki krzemowe są przymocowane do przyssawek stołu obrotowego i obracają się synchronicznie napędzane przez stół obrotowy. Same płytki krzemowe nie obracają się wokół własnej osi; ściernica jest podawana osiowo podczas obracania się z dużą prędkością, a średnica ściernicy jest większa niż średnica płytki krzemowej. Istnieją dwa rodzaje szlifowania na stole obrotowym: szlifowanie wgłębne czołowe i szlifowanie styczne czołowe. Przy szlifowaniu wgłębnym czołowym szerokość ściernicy jest większa niż średnica płytki krzemowej, a wrzeciono ściernicy przesuwa się w sposób ciągły wzdłuż swojego kierunku osiowego, aż do przetworzenia nadmiaru, a następnie płytka krzemowa jest obracana pod napędem stołu obrotowego; podczas szlifowania stycznego do czoła ściernica przesuwa się wzdłuż swojego kierunku osiowego, a płytka krzemowa jest w sposób ciągły obracana pod napędem obracającej się tarczy, a szlifowanie kończy się poprzez posuw posuwisto-zwrotny (posuw posuwisto-zwrotny) lub posuw pełzający (podawanie pełzające).
Rysunek 1, schematyczny diagram zasady szlifowania na stole obrotowym (styczna powierzchnia czołowa).
W porównaniu z metodą szlifowania, szlifowanie na stole obrotowym ma zalety dużej szybkości usuwania, małych uszkodzeń powierzchni i łatwej automatyzacji. Jednakże rzeczywista powierzchnia szlifowania (szlifowanie aktywne) B oraz kąt nacięcia θ (kąt pomiędzy zewnętrznym okręgiem ściernicy a zewnętrznym okręgiem płytki krzemowej) w procesie szlifowania zmieniają się wraz ze zmianą położenia skrawania ściernicy, co powoduje niestabilną siłę szlifowania, utrudnia uzyskanie idealnej dokładności powierzchni (wysoka wartość TTV) i łatwo powoduje defekty takie jak zapadnięcie i zapadnięcie się krawędzi. Technologia szlifowania na stole obrotowym stosowana jest głównie do obróbki monokrystalicznych płytek krzemowych o średnicy poniżej 200 mm. Wzrost rozmiaru monokrystalicznych płytek krzemowych postawił wyższe wymagania dotyczące dokładności powierzchni i dokładności ruchu stołu warsztatowego, dlatego szlifowanie na stole obrotowym nie nadaje się do szlifowania monokrystalicznych płytek krzemowych powyżej 300 mm.
Aby poprawić wydajność szlifowania, komercyjne urządzenia do szlifowania stycznego płaszczyzny zwykle przyjmują konstrukcję ściernicy wieloszlifowej. Na przykład na sprzęcie znajduje się zestaw ściernic do szlifowania zgrubnego i zestaw ściernic do szlifowania drobnego, a stół obrotowy obraca się o jedno koło, aby po kolei wykonać szlifowanie zgrubne i szlifowanie dokładne. Do tego typu sprzętu należy G-500DS amerykańskiej firmy GTI (rysunek 2).
Rysunek 2, szlifierka ze stołem obrotowym G-500DS firmy GTI w Stanach Zjednoczonych
Szlifowanie rotacyjne płytek krzemowych:
Aby sprostać potrzebom przygotowania wielkogabarytowych płytek krzemowych i obróbki wstecznej oraz uzyskać dokładność powierzchni przy dobrej wartości TTV. W 1988 roku japoński uczony Matsui zaproponował metodę mielenia obrotowego płytek krzemowych (mielenia w trakcie podawania). Jej zasadę pokazano na rysunku 3. Monokrystaliczna płytka krzemowa i diamentowa tarcza szlifierska w kształcie miseczki, zaadsorbowane na stole warsztatowym, obracają się wokół odpowiednich osi, a ściernica jest jednocześnie przesuwana w sposób ciągły wzdłuż kierunku osiowego. Wśród nich średnica ściernicy jest większa niż średnica obrobionej płytki krzemowej, a jej obwód przechodzi przez środek płytki krzemowej. Aby zmniejszyć siłę szlifowania i zmniejszyć ciepło szlifowania, przyssawka próżniowa jest zwykle przycinana do kształtu wypukłego lub wklęsłego lub kąt pomiędzy wrzecionem ściernicy a osią wrzeciona przyssawki jest dostosowywany tak, aby zapewnić szlifowanie półkontaktowe pomiędzy ściernica i płytka silikonowa.
Rysunek 3, Schematyczny diagram zasady szlifowania obrotowego płytek krzemowych
W porównaniu ze szlifowaniem na stole obrotowym, szlifowanie obrotowe płytek krzemowych ma następujące zalety: ① Jednorazowe szlifowanie pojedynczych płytek może przetwarzać płytki krzemowe o dużych rozmiarach powyżej 300 mm; ② Rzeczywisty obszar szlifowania B i kąt cięcia θ są stałe, a siła szlifowania jest stosunkowo stabilna; ③ Dostosowując kąt nachylenia pomiędzy osią ściernicy a osią płytki krzemowej, można aktywnie kontrolować kształt powierzchni monokrystalicznej płytki krzemowej, aby uzyskać lepszą dokładność kształtu powierzchni. Ponadto obszar szlifowania i kąt cięcia θ szlifowania obrotowego płytek krzemowych mają również zalety w postaci szlifowania z dużym marginesem, łatwego wykrywania i kontroli grubości w trybie online i jakości powierzchni, zwartej konstrukcji sprzętu, łatwego zintegrowanego szlifowania w wielu stacjach i wysokiej wydajności szlifowania.
Aby poprawić wydajność produkcji i zaspokoić potrzeby linii produkcyjnych półprzewodników, komercyjne urządzenia do szlifowania oparte na zasadzie szlifowania obrotowego płytek krzemowych przyjmują wielowrzecionową, wielostanowiskową strukturę, która może zakończyć szlifowanie zgrubne i szlifowanie dokładne w jednym załadunku i rozładunku . W połączeniu z innymi urządzeniami pomocniczymi może realizować w pełni automatyczne mielenie monokrystalicznych płytek krzemowych w trybie „dry-in/dry-out” i „od kasety do kasety”.
Szlifowanie dwustronne:
Gdy szlifierka obrotowa płytki krzemowej przetwarza górną i dolną powierzchnię płytki krzemowej, przedmiot obrabiany należy odwracać i wykonywać etapami, co ogranicza wydajność. Jednocześnie podczas szlifowania obrotowego płytki krzemowej występują błędy powierzchniowe podczas kopiowania (skopiowane) i ślady szlifowania (ślad szlifowania), a po cięciu drutem niemożliwe jest skuteczne usunięcie defektów, takich jak falistość i zbieżność na powierzchni monokrystalicznej płytki krzemowej (wielopiła), jak pokazano na rysunku 4. Aby przezwyciężyć powyższe wady, w latach 90-tych pojawiła się technologia szlifowania dwustronnego (doubleside grinding), a jej zasadę pokazano na rysunku 5. Dociski rozmieszczone symetrycznie po obu stronach zaciskają pojedynczy krystaliczną płytkę krzemową w pierścieniu ustalającym i powoli obracać się napędzaną przez rolkę. Para diamentowych ściernic w kształcie miseczki jest umieszczona stosunkowo po obu stronach monokrystalicznej płytki krzemowej. Napędzane przez wrzeciono elektryczne z łożyskiem powietrznym, obracają się w przeciwnych kierunkach i przesuwają osiowo, aby uzyskać dwustronne szlifowanie monokrystalicznej płytki krzemowej. Jak widać na rysunku, dwustronne szlifowanie może skutecznie usunąć falistość i zbieżność na powierzchni monokrystalicznej płytki krzemowej po cięciu drutem. W zależności od kierunku ułożenia osi ściernicy, szlifowanie dwustronne może odbywać się poziomo i pionowo. Wśród nich poziome szlifowanie dwustronne może skutecznie zmniejszyć wpływ odkształcenia płytki krzemowej spowodowanego ciężarem własnym płytki krzemowej na jakość szlifowania i łatwo jest zapewnić, że warunki procesu szlifowania po obu stronach monokrystalicznego krzemu wafel jest taki sam, a cząstki ścierne i wióry szlifierskie nie są łatwe do utrzymania na powierzchni monokrystalicznej płytki krzemowej. Jest to stosunkowo idealna metoda szlifowania.
Rysunek 4, „Kopia błędu” i wady śladów zużycia podczas szlifowania obrotowego płytki krzemowej
Rysunek 5, schematyczny diagram zasady szlifowania dwustronnego
Tabela 1 przedstawia porównanie szlifowania i szlifowania dwustronnego powyższych trzech typów monokrystalicznych płytek krzemowych. Szlifowanie dwustronne jest stosowane głównie do obróbki płytek krzemowych o średnicy poniżej 200 mm i zapewnia wysoką wydajność płytek. Dzięki zastosowaniu stałych ściernic ściernych, szlifowanie monokrystalicznych płytek krzemowych pozwala uzyskać znacznie wyższą jakość powierzchni niż szlifowanie dwustronne. Dlatego zarówno szlifowanie obrotowe płytek krzemowych, jak i szlifowanie dwustronne mogą spełnić wymagania jakości przetwarzania głównych płytek krzemowych o średnicy 300 mm i są obecnie najważniejszymi metodami przetwarzania spłaszczania. Wybierając metodę spłaszczania wafli krzemowych, należy kompleksowo wziąć pod uwagę wymagania dotyczące wielkości średnicy, jakości powierzchni i technologii przetwarzania wafli polerskich monokrystalicznej płytki krzemowej. W przypadku tylnego pocieniania płytki można wybrać jedynie jednostronną metodę przetwarzania, taką jak metoda szlifowania obrotowego płytki krzemowej.
Oprócz wyboru metody szlifowania przy szlifowaniu płytek krzemowych konieczne jest również określenie doboru rozsądnych parametrów procesu, takich jak nadciśnienie, wielkość ziaren ściernicy, spoiwo ściernicy, prędkość ściernicy, prędkość płytki krzemowej, lepkość płynu szlifierskiego i natężenie przepływu itp. oraz określić rozsądną trasę procesu. Zwykle stosuje się segmentowy proces szlifowania, obejmujący szlifowanie zgrubne, szlifowanie półwykańczające, szlifowanie wykańczające, szlifowanie beziskrowe i powolne podkładowanie, w celu uzyskania monokrystalicznych płytek krzemowych o wysokiej wydajności przetwarzania, dużej płaskości powierzchni i niskim uszkodzeniu powierzchni.
Nowa technologia szlifowania może odnosić się do literatury:
Rysunek 5, schematyczny diagram zasady szlifowania TAIKO
Rysunek 6, schematyczny diagram zasady szlifowania tarczy planetarnej
Technologia ultracienkiego rozdrabniania wafli:
Wyróżnia się technologię rozrzedzania nośników płytek i technologię szlifowania krawędzi (rysunek 5).
Czas publikacji: 8 sierpnia 2024 r