Prečo potrebujete riedenie?

Vo fáze koncového procesu,oblátka (kremíkový plátoks obvodmi na prednej strane) je potrebné riediť na zadnej strane pred následným krájaním, zváraním a balením, aby sa znížila montážna výška obalu, zmenšil sa objem obalu čipu, zlepšila sa účinnosť tepelnej difúzie čipu, elektrický výkon, mechanické vlastnosti a znížilo množstvo kocky. Spätné brúsenie má výhody vysokej účinnosti a nízkych nákladov. Nahradila tradičné procesy mokrého leptania a iónového leptania a stala sa najdôležitejšou technológiou riedenia chrbta.

Zriedená oblátka

Ako chudnúť?

Hlavný proces riedenia oblátok v tradičnom procese balenia

Konkrétne krokyoblátkariedenie je na pripojenie plátku, ktorý sa má spracovať, na riediaci film a potom pomocou vákua adsorbujte riediaci film a čip na ňom na porézny keramický plát plátku, upravte vnútorné a vonkajšie kruhové osy člna pracovného povrchu diamantový brúsny kotúč v tvare pohára do stredu kremíkového plátku a kremíkový plátok a brúsny kotúč sa otáčajú okolo svojich príslušných osí na brúsenie zárezom. Brúsenie zahŕňa tri stupne: hrubé brúsenie, jemné brúsenie a leštenie.

Oblátka vychádzajúca z továrne na oblátky je spätne brúsená, aby sa oblátka zoštíhlila na hrúbku potrebnú na balenie. Pri brúsení plátku je potrebné na prednú časť (aktívna oblasť) nalepiť pásku, aby sa chránila oblasť obvodu, a zároveň sa brúsi zadná strana. Po brúsení odstráňte pásku a zmerajte hrúbku.
Procesy brúsenia, ktoré boli úspešne aplikované na prípravu kremíkových plátkov, zahŕňajú brúsenie na rotačnom stole,kremíkový plátokrotačné brúsenie, obojstranné brúsenie atď. S ďalším zlepšovaním požiadaviek na kvalitu povrchu monokryštálových kremíkových doštičiek sa neustále navrhujú nové technológie brúsenia, ako je brúsenie TAIKO, chemicko-mechanické brúsenie, leštenie a planétové kotúčové brúsenie.

Brúsenie na rotačnom stole:

Brúsenie na rotačnom stole (brúsenie na rotačnom stole) je skorý proces mletia používaný pri príprave kremíkových plátkov a spätnom riedení. Jeho princíp je znázornený na obrázku 1. Kremíkové doštičky sú upevnené na prísavkách otočného stola a otáčajú sa synchrónne poháňané otočným stolom. Samotné kremíkové doštičky sa neotáčajú okolo svojej osi; brúsny kotúč sa pri vysokej rýchlosti otáča axiálne a priemer brúsneho kotúča je väčší ako priemer kremíkového plátku. Existujú dva typy brúsenia na rotačnom stole: čelné ponorné brúsenie a čelné tangenciálne brúsenie. Pri čelnom ponornom brúsení je šírka brúsneho kotúča väčšia ako priemer kremíkového plátku a vreteno brúsneho kotúča sa posúva nepretržite pozdĺž svojho axiálneho smeru, kým sa nespracuje prebytok, a potom sa kremíkový plátok otáča pod pohonom otočného stola; pri čelnom tangenciálnom brúsení sa brúsny kotúč posúva pozdĺž svojho axiálneho smeru a kremíkový plátok sa nepretržite otáča pod pohonom rotujúceho kotúča a brúsenie je ukončené vratným podávaním (vratným pohybom) alebo plazivým podávaním (creepfeed).

Obrázok 1, schematický diagram princípu brúsenia na rotačnom stole (čelné tangenciálne).

V porovnaní s metódou brúsenia má brúsenie na rotačnom stole výhody vysokej rýchlosti odstraňovania, malého poškodenia povrchu a ľahkej automatizácie. Skutočná plocha brúsenia (aktívne brúsenie) B a uhol rezu θ (uhol medzi vonkajším kruhom brúsneho kotúča a vonkajším kruhom kremíkového plátku) sa však v procese brúsenia menia so zmenou polohy rezu. brúsneho kotúča, čo má za následok nestabilnú brúsnu silu, čo sťažuje dosiahnutie ideálnej presnosti povrchu (vysoká hodnota TTV) a ľahko spôsobuje defekty, ako je zbortenie hrán a zrútenie hrán. Technológia brúsenia na rotačnom stole sa používa hlavne na spracovanie monokryštálových kremíkových doštičiek pod 200 mm. Zväčšenie veľkosti monokryštálových kremíkových doštičiek kladie vyššie požiadavky na presnosť povrchu a presnosť pohybu pracovného stola zariadenia, takže brúsenie na rotačnom stole nie je vhodné na brúsenie monokryštálových kremíkových doštičiek nad 300 mm.
Aby sa zlepšila účinnosť brúsenia, komerčné rovinné tangenciálne brúsne zariadenie zvyčajne používa štruktúru viacerých brúsnych kotúčov. Napríklad súprava hrubých brúsnych kotúčov a súprava jemných brúsnych kotúčov sú vybavené na zariadení a otočný stôl sa otáča o jeden kruh, aby sa dokončilo hrubé brúsenie a jemné brúsenie. Tento typ vybavenia zahŕňa G-500DS americkej spoločnosti GTI (obrázok 2).

Obrázok 2, zariadenie na brúsenie rotačného stola G-500DS spoločnosti GTI Company v Spojených štátoch

Rotačné brúsenie silikónových plátkov:

Aby sa splnili potreby prípravy veľkých kremíkových plátkov a spracovania spätného riedenia a aby sa dosiahla presnosť povrchu s dobrou hodnotou TTV. V roku 1988 japonský učenec Matsui navrhol metódu rotačného brúsenia kremíkových plátkov (in-feedgrinding). Jeho princíp je znázornený na obrázku 3. Monokryštálový kremíkový plátok a miskovitý diamantový brúsny kotúč adsorbovaný na pracovnom stole sa otáčajú okolo svojich príslušných osí a brúsny kotúč je súčasne nepretržite privádzaný v axiálnom smere. Medzi nimi je priemer brúsneho kotúča väčší ako priemer spracovaného kremíkového plátku a jeho obvod prechádza stredom kremíkového plátku. Aby sa znížila brúsna sila a znížilo sa teplo pri brúsení, vákuová prísavka sa zvyčajne upraví do konvexného alebo konkávneho tvaru alebo sa nastaví uhol medzi vretenom brúsneho kotúča a osou vretena prísavky tak, aby sa zabezpečilo polokontaktné brúsenie medzi brúsny kotúč a kremíkový plátok.

Obrázok 3, Schematický diagram princípu rotačného mletia kremíkových plátkov

V porovnaní s brúsením na rotačnom stole má rotačné brúsenie kremíkových doštičiek nasledujúce výhody: ① Jednorazové brúsenie doštičiek môže spracovať veľké kremíkové doštičky nad 300 mm; ② Skutočná plocha brúsenia B a uhol rezu θ sú konštantné a brúsna sila je relatívne stabilná; ③ Nastavením uhla sklonu medzi osou brúsneho kotúča a osou kremíkovej doštičky možno aktívne kontrolovať tvar povrchu monokryštálovej kremíkovej doštičky, aby sa dosiahla lepšia presnosť tvaru povrchu. Okrem toho má oblasť brúsenia a rezný uhol θ rotačného brúsenia kremíkových plátkov aj výhody brúsenia s veľkou rezervou, ľahkej online detekcie a kontroly kvality povrchu a hrúbky, kompaktnej štruktúry zariadenia, jednoduchého integrovaného brúsenia na viacerých staniciach a vysokej účinnosti brúsenia.
Aby sa zlepšila efektívnosť výroby a vyhoveli potrebám výrobných liniek na výrobu polovodičov, komerčné brúsne zariadenie založené na princípe rotačného brúsenia kremíkových plátkov využíva viacvretenovú štruktúru s viacerými stanicami, ktorá dokáže dokončiť hrubé brúsenie a jemné brúsenie pri jednom nakladaní a vykladaní. . V kombinácii s ďalšími pomocnými zariadeniami môže realizovať plne automatické brúsenie monokryštálových kremíkových doštičiek „zasychanie/vysúšanie“ a „kazeta na kazetu“.

Obojstranné brúsenie:

Keď rotačné brúsenie kremíkového plátku spracováva horný a spodný povrch kremíkového plátku, obrobok je potrebné prevrátiť a vykonať v krokoch, čo obmedzuje účinnosť. Rotačné brúsenie kremíkovej doštičky má súčasne chyby pri kopírovaní (skopírovaní) a brúsení (značka brúsenia) a po rezaní drôtom nie je možné efektívne odstrániť chyby, ako je zvlnenie a skosenie na povrchu monokryštálovej kremíkovej dosky. (viacnásobná píla), ako je znázornené na obrázku 4. Na prekonanie vyššie uvedených nedostatkov sa v 90. rokoch objavila technológia obojstranného brúsenia (obojstranné brúsenie), a jeho princíp je znázornený na obrázku 5. Svorky symetricky rozmiestnené na oboch stranách upínajú monokryštálový kremíkový plátok v prídržnom krúžku a pomaly sa otáčajú poháňaným valčekom. Dvojica diamantových brúsnych kotúčov v tvare pohára je relatívne umiestnená na oboch stranách monokryštálovej kremíkovej doštičky. Poháňané elektrickým vretenom so vzduchovým ložiskom sa otáčajú v opačných smeroch a posúvajú sa axiálne, aby sa dosiahlo obojstranné brúsenie monokryštálovej kremíkovej doštičky. Ako je zrejmé z obrázku, obojstranné brúsenie môže účinne odstrániť zvlnenie a zúženie na povrchu monokryštálovej kremíkovej doštičky po rezaní drôtom. Podľa smeru usporiadania osi brúsneho kotúča môže byť obojstranné brúsenie horizontálne a vertikálne. Medzi nimi horizontálne obojstranné brúsenie môže účinne znížiť vplyv deformácie kremíkovej doštičky spôsobenej vlastnou hmotnosťou kremíkovej doštičky na kvalitu brúsenia a je ľahké zabezpečiť, aby bol proces brúsenia na oboch stranách monokryštálového kremíka. doštičky sú rovnaké a brúsne častice a brúsne triesky nie je ľahké udržať na povrchu monokryštálovej kremíkovej doštičky. Je to pomerne ideálny spôsob brúsenia.

Obrázok 4, "Chybná kópia" a defekty opotrebenia pri rotačnom brúsení kremíkových plátkov

Obrázok 5, schematický diagram princípu obojstranného brúsenia

Tabuľka 1 ukazuje porovnanie medzi mletím a obojstranným mletím vyššie uvedených troch typov monokryštálových kremíkových doštičiek. Obojstranné brúsenie sa používa hlavne na spracovanie kremíkových plátkov pod 200 mm a má vysoký výťažok plátkov. Vďaka použitiu pevných brúsnych kotúčov môže brúsenie monokryštálových kremíkových doštičiek získať oveľa vyššiu kvalitu povrchu ako pri obojstrannom brúsení. Rotačné brúsenie kremíkových plátkov aj obojstranné brúsenie preto môžu spĺňať požiadavky na kvalitu spracovania bežných 300 mm kremíkových plátkov a sú v súčasnosti najdôležitejšími metódami spracovania sploštenia. Pri výbere spôsobu spracovania sploštenia kremíkového plátku je potrebné komplexne zvážiť požiadavky na veľkosť priemeru, kvalitu povrchu a technológiu spracovania leštiaceho plátku monokryštálového kremíkového plátku. Zadné riedenie plátku môže zvoliť iba jednostrannú metódu spracovania, ako je metóda rotačného brúsenia kremíkových plátkov.

Okrem výberu spôsobu brúsenia pri brúsení kremíkových plátkov je tiež potrebné určiť výber primeraných parametrov procesu, ako je pretlak, zrnitosť brúsneho kotúča, spojivo brúsneho kotúča, rýchlosť brúsneho kotúča, rýchlosť kremíkového plátku, viskozita brúsnej kvapaliny a prietok atď. a určiť primeranú cestu procesu. Zvyčajne sa na získanie monokryštálových kremíkových doštičiek s vysokou účinnosťou spracovania, vysokou rovinnosťou povrchu a nízkym poškodením povrchu používa segmentovaný proces brúsenia vrátane hrubého brúsenia, polodokončovacieho brúsenia, dokončovacieho brúsenia, beziskrového brúsenia a pomalého podkladania.