Wprowadzenie do procesu szlifowania wafli
1. Cel szlifowania wstecznego
W procesie wytwarzania półprzewodników z płytek wygląd płytek ulega ciągłym zmianom.Po pierwsze, w procesie produkcji wafla krawędzie i powierzchnia wafla są polerowane, a proces ten zwykle polega na szlifowaniu obu stron wafla.Po zakończeniu procesu front-end można rozpocząć proces szlifowania backside, który szlifuje tylko tył płytki, co może usunąć zanieczyszczenia chemiczne w procesie front-end i zmniejszyć grubość wióra, co jest bardzo odpowiednie do produkcji cienkich chipów montowanych na kartach IC lub urządzeniach mobilnych.Ponadto proces ten ma zalety polegające na zmniejszeniu oporu, zmniejszeniu zużycia energii, zwiększeniu przewodności cieplnej i szybkim odprowadzaniu ciepła do tyłu płytki.Ale jednocześnie, ponieważ wafel jest cienki, łatwo go złamać lub wypaczyć pod wpływem sił zewnętrznych, co utrudnia etap przetwarzania.
2. Szczegółowy proces szlifowania wstecznego (szlifowanie wsteczne).
Szlifowanie wsteczne można podzielić na trzy etapy: najpierw nałóż na płytkę folię ochronną i laminowanie taśmą;Po drugie, zmiel tył wafla;Po trzecie, przed oddzieleniem chipa od płytki, płytkę należy umieścić na mocowaniu płytki, która chroni taśmę.Proces łatania płytek jest etapem przygotowawczym do rozdzieleniażeton(cięcie wióra) i dlatego można je również uwzględnić w procesie cięcia.W ostatnich latach, w miarę jak wióry stały się cieńsze, sekwencja procesu może również ulec zmianie, a etapy procesu stały się bardziej udoskonalone.
3. Proces laminowania taśmą w celu ochrony płytek
Pierwszym krokiem w szlifowaniu wstecznym jest powlekanie.Jest to proces powlekania, podczas którego przykleja się taśmę do przodu płytki.Podczas szlifowania od tyłu związki krzemu będą się rozchodzić, a wafel może również pękać lub wypaczać się pod wpływem sił zewnętrznych podczas tego procesu, a im większa powierzchnia wafla, tym bardziej podatna jest na to zjawisko.Dlatego przed szlifowaniem tylnej części płytki mocuje się cienką niebieską folię ultrafioletową (UV), aby chronić płytkę.
Podczas nakładania folii, aby pomiędzy waflem a taśmą nie powstała szczelina i pęcherzyki powietrza, należy zwiększyć siłę klejenia.Natomiast po przeszlifowaniu od tyłu taśmę na waflu należy naświetlić światłem ultrafioletowym w celu zmniejszenia siły klejenia.Po usunięciu pozostałości taśmy nie mogą pozostać na powierzchni płytki.Czasami w procesie stosuje się słabą przyczepność i podatność na powstawanie pęcherzyków, obróbkę membranową nieredukującą promieniami ultrafioletowymi, chociaż ma ona wiele wad, ale jest niedroga.Ponadto stosowane są również folie Bump, które są dwukrotnie grubsze niż membrany redukujące promieniowanie UV i oczekuje się, że w przyszłości będą stosowane coraz częściej.
4. Grubość wafla jest odwrotnie proporcjonalna do pakietu chipów
Grubość płytki po szlifowaniu od tyłu jest ogólnie zmniejszana z 800-700 µm do 80-70 µm.Wafle rozcieńczone do jednej dziesiątej można układać w stosy od czterech do sześciu warstw.Ostatnio płytki można pocieniać nawet do około 20 milimetrów w procesie podwójnego mielenia, tworząc w ten sposób od 16 do 32 warstw, tworząc wielowarstwową strukturę półprzewodnikową znaną jako pakiet wieloukładowy (MCP).W tym przypadku, pomimo zastosowania wielu warstw, całkowita wysokość gotowego opakowania nie może przekraczać określonej grubości, dlatego zawsze poszukuje się cieńszych wafli mielących.Im cieńszy wafel, tym więcej jest defektów i tym trudniejszy jest kolejny proces.Dlatego potrzebna jest zaawansowana technologia, aby rozwiązać ten problem.
5. Zmiana metody szlifowania wstecznego
Cięcie płytek tak cienko, jak to możliwe, aby przezwyciężyć ograniczenia technik przetwarzania, sprawia, że technologia szlifowania tylnego wciąż ewoluuje.W przypadku zwykłych płytek o grubości 50 lub większej szlifowanie od tyłu obejmuje trzy etapy: szlifowanie zgrubne, a następnie szlifowanie dokładne, podczas którego wafel jest cięty i polerowany po dwóch sesjach szlifowania.W tym momencie, podobnie jak w przypadku polerowania chemiczno-mechanicznego (CMP), pomiędzy płytkę polerską a płytkę zwykle nakłada się zawiesinę i wodę dejonizowaną.Ta praca polerska może zmniejszyć tarcie między płytką a podkładką polerską i sprawić, że powierzchnia będzie jasna.Gdy wafel jest grubszy, można zastosować szlifowanie superdokładne, ale im cieńszy wafel, tym wymagane jest większe polerowanie.
Jeśli wafel staje się cieńszy, jest podatny na defekty zewnętrzne podczas procesu cięcia.Dlatego też, jeśli grubość płytki wynosi 50 µm lub mniej, można zmienić kolejność procesu.W tym momencie stosuje się metodę DBG (Dicing Before Grinding), czyli przed pierwszym zmieleniem wafelek przecina się na pół.Chips jest bezpiecznie oddzielany od wafla w kolejności krojenia w kostkę, mielenia i krojenia.Ponadto istnieją specjalne metody mielenia, które wykorzystują mocną szklaną płytkę, aby zapobiec pękaniu płytki.
Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na integrację w zakresie miniaturyzacji urządzeń elektrycznych, technologia szlifowania odwrotnego powinna nie tylko przezwyciężyć swoje ograniczenia, ale także nadal się rozwijać.Jednocześnie konieczne jest nie tylko rozwiązanie problemu wad płytki, ale także przygotowanie się na nowe problemy, które mogą pojawić się w przyszłym procesie.Aby rozwiązać te problemy, może być konieczneprzełączniksekwencji procesu lub wprowadzić technologię trawienia chemicznego zastosowaną dopółprzewodnikproces front-end i w pełni opracowujemy nowe metody przetwarzania.Aby wyeliminować nieodłączne wady płytek wielkopowierzchniowych, bada się różne metody szlifowania.Ponadto prowadzone są badania nad możliwością recyklingu żużla krzemowego powstającego po przemiale płytek.
Czas publikacji: 14 lipca 2023 r