Навошта патрэбна прарэджванне?

На этапе бэк-энд-працэсу,вафля (крэмніевая пласціна(са схемамі на пярэдняй частцы) неабходна разрэджваць ззаду перад наступнай нарэзкай, зваркай і ўпакоўкай, каб паменшыць вышыню мантажу корпуса, паменшыць аб'ём корпуса чыпа, палепшыць эфектыўнасць цеплавой дыфузіі, электрычныя характарыстыкі, механічныя ўласцівасці чыпа і паменшыць колькасць нарэзак. Зваротнае шліфаванне мае перавагі высокай эфектыўнасці і нізкай кошту. Яно замяніла традыцыйныя працэсы мокрага і іённага травлення, стаўшы найважнейшай тэхналогіяй зваротнага разрэджвання.

Разведзеная вафля

Як схуднець?

Асноўны працэс разрэджвання пласцін у традыцыйным працэсе ўпакоўкі

Канкрэтныя кроківафляПрацэдуры разрэджвання заключаюцца ў тым, каб злучыць апрацоўваную пласціну з разрэджвальнай плёнкай, а затым з дапамогай вакууму адсарбаваць разрэджвальную плёнку і чып на ёй на сітаватым керамічным стале для пласцін, адрэгуляваць унутраную і знешнюю круглыя цэнтральныя лініі рабочай паверхні алмазнага шліфавальнага круга ў форме чашы з цэнтрам крэмніевай пласціны, а крэмніевая пласціна і шліфавальны круг круцяцца вакол адпаведных восяў для шліфавання ўрэзкай. Шліфаванне ўключае ў сябе тры этапы: грубае шліфаванне, дробнае шліфаванне і паліроўку.

Пласціна, якая выходзіць з завода па вытворчасці пласцін, падвяргаецца шліфаванню ззаду, каб атрымаць таўшчыню, неабходную для ўпакоўкі. Пры шліфаванні пласціны неабходна нанесці стужку на пярэднюю частку (актыўную зону) для абароны зоны схемы, а задні бок шліфуецца адначасова. Пасля шліфоўкі зніміце стужку і вымерайце таўшчыню.
Працэсы шліфавання, якія паспяхова ўжываюцца для падрыхтоўкі крэмніевых пласцін, уключаюць шліфаванне на круцільным стале,крэмніевая пласцінаратацыйнае шліфаванне, двухбаковае шліфаванне і г.д. З далейшым паляпшэннем патрабаванняў да якасці паверхні монакрышталічных крэмніевых пласцін пастаянна прапануюцца новыя тэхналогіі шліфавання, такія як шліфаванне TAIKO, хіміка-механічнае шліфаванне, паліравальнае шліфаванне і планетарнае дыскавае шліфаванне.

Шліфаванне з паваротным сталом:

Шліфаванне на круцільным стале (круцільнае шліфаванне) — гэта адзін з першых працэсаў шліфавання, які выкарыстоўваецца пры падрыхтоўцы і зваротным прарэджванні крэмніевых пласцін. Яго прынцып паказаны на малюнку 1. Крэмніевыя пласціны замацаваны на прысосках круцільнага стала і круцяцца сінхронна, прыводзячы ў рух круцільны стол. Самі крэмніевыя пласціны не круцяцца вакол сваёй восі; шліфавальны круг падаецца па восі падчас кручэння з высокай хуткасцю, а дыяметр шліфавальнага круга большы за дыяметр крэмніевай пласціны. Існуе два тыпы шліфавання на круцільным стале: тарцовае ўрэзанае шліфаванне і тарцовае тангенцыяльнае шліфаванне. Пры тарцовым урэзаным шліфаванні шырыня шліфавальнага круга большая за дыяметр крэмніевай пласціны, і шпіндзель шліфавальнага круга бесперапынна падаецца ўздоўж яго восевага кірунку, пакуль не будзе апрацаваны лішак, пасля чаго крэмніевая пласціна круціцца пад прывадам круцільнага стала; пры тарцовым тангенцыяльным шліфаванні шліфавальны круг падаецца ўздоўж яго восевага кірунку, і крэмніевая пласціна бесперапынна круціцца пад прывадам круцільнага дыска, і шліфаванне завяршаецца зваротна-паступальнай падачай (зваротна-паступальным рухам) або паўзучай падачай (паўзучай падачай).

Малюнак 1, схематычная дыяграма прынцыпу шліфавання з паваротным сталом (тангенцыяльнае шліфаванне тарца)

У параўнанні з метадам шліфавання, шліфаванне з круцільным сталом мае перавагі высокай хуткасці выдалення матэрыялу, малога пашкоджання паверхні і лёгкай аўтаматызацыі. Аднак фактычная плошча шліфавання (актыўнае шліфаванне) B і вугал рэзання θ (вугал паміж вонкавым колам шліфавальнага круга і вонкавым колам крэмніевай пласціны) у працэсе шліфавання змяняюцца са змяненнем становішча рэзання шліфавальнага круга, што прыводзіць да нестабільнай сілы шліфавання, абцяжарвае дасягненне ідэальнай дакладнасці паверхні (высокае значэнне TTV) і лёгка выклікае такія дэфекты, як абвальванне і зрушэнне краю. Тэхналогія шліфавання з круцільным сталом у асноўным выкарыстоўваецца для апрацоўкі монакрышталічных крэмніевых пласцін памерам менш за 200 мм. Павелічэнне памеру монакрышталічных крэмніевых пласцін высунула больш высокія патрабаванні да дакладнасці паверхні і дакладнасці руху працоўнага стала, таму шліфаванне з круцільным сталом не падыходзіць для шліфавання монакрышталічных крэмніевых пласцін памерам больш за 300 мм.
Для павышэння эфектыўнасці шліфавання камерцыйнае абсталяванне для тангенцыяльнага шліфавання звычайна выкарыстоўвае канструкцыю з некалькімі шліфавальнымі кругамі. Напрыклад, абсталяванне абсталявана наборам грубых і тонкіх шліфавальных кругоў, а паваротны стол паварочваецца на адзін круг, каб па чарзе выконваць грубае і тонкае шліфаванне. Да такога тыпу абсталявання адносіцца G-500DS амерыканскай кампаніі GTI (малюнак 2).

Малюнак 2, шліфавальнае абсталяванне з паваротным сталом G-500DS кампаніі GTI ў ЗША

Шліфаванне крэмніевых пласцін кручэннем:

Каб задаволіць патрэбы падрыхтоўкі вялікага памеру крэмніевых пласцін і апрацоўкі з задняй ступенню танчэйшасці, а таксама атрымаць дакладнасць паверхні з добрым значэннем TTV, у 1988 годзе японскі вучоны Мацуі прапанаваў метад кручэння шліфавання крэмніевых пласцін (шліфаванне з падачай). Яго прынцып паказаны на малюнку 3. Монакрышталічная крэмніевая пласціна і чашепадобны алмазны шліфавальны круг, адсарбаваныя на варштаце, круцяцца вакол сваіх адпаведных восяў, і шліфавальны круг адначасова бесперапынна падаецца ўздоўж восевага кірунку. Дыяметр шліфавальнага круга большы за дыяметр апрацоўванай крэмніевай пласціны, а яго акружнасць праходзіць праз цэнтр крэмніевай пласціны. Каб паменшыць сілу шліфавання і знізіць цеплавое ўздзеянне пры шліфаванні, вакуумная прысоска звычайна абразаецца ў выпуклую або ўвагнутую форму, або рэгулюецца вугал паміж шпіндзелем шліфавальнага круга і воссю шпіндзеля прысоскі, каб забяспечыць паўкантактнае шліфаванне паміж шліфавальным кругам і крэмніевай пласцінай.

Малюнак 3, Схематычная дыяграма прынцыпу ратацыйнага шліфавання крэмніевых пласцін

У параўнанні са шліфавальным сталом, шліфаванне крэмніевых пласцін на круцільным стале мае наступныя перавагі: ① Аднаразовае шліфаванне адной пласціны дазваляе апрацоўваць вялікага памеру крэмніевыя пласціны больш за 300 мм; ② Фактычная плошча шліфавання B і вугал рэзання θ пастаянныя, а сіла шліфавання адносна стабільная; ③ Рэгулюючы вугал нахілу паміж воссю шліфавальнага круга і воссю крэмніевай пласціны, можна актыўна кантраляваць форму паверхні монакрышталічнай крэмніевай пласціны для дасягнення большай дакладнасці формы паверхні. Акрамя таго, плошча шліфавання і вугал рэзання θ пры шліфаванні крэмніевых пласцін таксама маюць такія перавагі, як шліфаванне з вялікім запасам, лёгкае вызначэнне і кантроль таўшчыні і якасці паверхні ў рэжыме рэальнага часу, кампактная канструкцыя абсталявання, лёгкае шматстанцыйнае інтэграванае шліфаванне і высокая эфектыўнасць шліфавання.
Для павышэння эфектыўнасці вытворчасці і задавальнення патрэб вытворчых ліній паўправаднікоў, камерцыйнае шліфавальнае абсталяванне, заснаванае на прынцыпе ратацыйнага шліфавання крэмніевых пласцін, выкарыстоўвае шматшпіндзельную шматстанцыйную канструкцыю, якая дазваляе выконваць грубае і тонкае шліфаванне за адну загрузку і выгрузку. У спалучэнні з іншым дапаможным абсталяваннем яно можа ажыццяўляць цалкам аўтаматычнае шліфаванне монакрышталічных крэмніевых пласцін "сушка на ўваходзе/сушка на выхадзе" і "з касеты ў касету".

Двухбаковае шліфаванне:

Пры шліфаванні верхняй і ніжняй паверхняў крэмніевых пласцін ратацыйным шліфавальным апаратам, апрацоўку неабходна выконваць паэтапна, што абмяжоўвае эфектыўнасць. У той жа час, пры шліфаванні крэмніевых пласцін ратацыйным шліфавальным апаратам назіраюцца памылкі капіявання (капіраванне) і сляды шліфавання (сляды шліфавання), і немагчыма эфектыўна выдаліць такія дэфекты, як хвалістасць і канічнасць, на паверхні монакрышталічнай крэмніевай пласціны пасля рэзкі дротам (шматпілаванне), як паказана на малюнку 4. Каб пераадолець вышэйзгаданыя дэфекты, у 1990-х гадах з'явілася тэхналогія двухбаковага шліфавання (doublesidegrinding), прынцып якой паказаны на малюнку 5. Заціскі, сіметрычна размеркаваныя з абодвух бакоў, заціскаюць монакрышталічную крэмніевую пласціну ў фіксуючым кольцы і павольна круцяцца, прыводзячыся ў рух ролікам. Пара алмазных шліфавальных колаў у форме чашы размешчана адносна адна ад адной з абодвух бакоў монакрышталічнай крэмніевай пласціны. Прыводзячыся ў рух электрычным шпіндзелем з паветраным падшыпнікам, яны круцяцца ў процілеглых напрамках і падаюць па восі, дасягаючы двухбаковага шліфавання монакрышталічнай крэмніевай пласціны. Як відаць з малюнка, двухбаковае шліфаванне можа эфектыўна выдаліць хвалістасць і канічнасць на паверхні монакрышталічнай крэмніевай пласціны пасля рэзкі дротам. У залежнасці ад кірунку размяшчэння восі шліфавальнага круга, двухбаковае шліфаванне можа быць гарызантальным і вертыкальным. Сярод іх гарызантальнае двухбаковае шліфаванне можа эфектыўна паменшыць уплыў дэфармацыі крэмніевай пласціны, выкліканай уласнай вагой крэмніевай пласціны, на якасць шліфавання, і лёгка забяспечыць аднолькавыя ўмовы працэсу шліфавання з абодвух бакоў монакрышталічнай крэмніевай пласціны, і абразіўныя часціцы і шліфавальная стружка не затрымліваюцца на паверхні монакрышталічнай крэмніевай пласціны. Гэта адносна ідэальны метад шліфавання.

Малюнак 4, «Памылка капіявання» і дэфекты зносу пры шліфаванні крэмніевых пласцін кручэннем

Малюнак 5, схематычная дыяграма прынцыпу двухбаковага шліфавання

У табліцы 1 паказана параўнанне паміж шліфавальным і двухбаковым шліфавальным метадам для трох вышэйзгаданых тыпаў монакрышталічных крэмніевых пласцін. Двухбаковае шліфаванне ў асноўным выкарыстоўваецца для апрацоўкі крэмніевых пласцін памерам менш за 200 мм і мае высокі выхад пласцін. Дзякуючы выкарыстанню фіксаваных абразіўных шліфавальных колаў, шліфаванне монакрышталічных крэмніевых пласцін можа дасягнуць значна больш высокай якасці паверхні, чым двухбаковае шліфаванне. Такім чынам, як ратацыйнае шліфаванне крэмніевых пласцін, так і двухбаковае шліфаванне могуць адпавядаць патрабаванням да якасці апрацоўкі асноўных крэмніевых пласцін памерам 300 мм і ў цяперашні час з'яўляюцца найбольш важнымі метадамі апрацоўкі плюшчэння. Пры выбары метаду апрацоўкі плюшчэння крэмніевых пласцін неабходна ўсебакова ўлічваць патрабаванні да дыяметра, якасці паверхні і тэхналогіі апрацоўкі монакрышталічнай крэмніевай пласціны. Для адваротнага патанчэння пласціны можна выбраць толькі аднабаковы метад апрацоўкі, напрыклад, метад ратацыйнага шліфавання крэмніевых пласцін.

Акрамя выбару метаду шліфавання пры шліфаванні крэмніевых пласцін, неабходна таксама вызначыць адпаведныя параметры працэсу, такія як станоўчы ціск, памер зерня шліфавальнага круга, звязальны матэрыял шліфавальнага круга, хуткасць шліфавальнага круга, хуткасць крэмніевай пласціны, глейкасць і расход шліфавальнай вадкасці і г.д., і вызначыць адпаведны маршрут працэсу. Звычайна для атрымання монакрышталічных крэмніевых пласцін з высокай эфектыўнасцю апрацоўкі, высокай плоскасцю паверхні і нізкім узроўнем пашкоджання паверхні выкарыстоўваецца сегментаваны працэс шліфавання, які ўключае грубае шліфаванне, паўчыставае шліфаванне, чыставае шліфаванне, шліфаванне без іскраў і павольнае падкладанне.