Ngano nga kinahanglan ang pagnipis?

Sa yugto sa proseso sa back-end, angtinapay nga ostiya (silicon wafer(nga adunay mga sirkito sa atubangan) kinahanglan nga nipison ang likod sa dili pa ang sunod nga pag-dice, pag-welding ug pagputos aron makunhuran ang gitas-on sa pag-mount sa pakete, makunhuran ang gidaghanon sa pakete sa chip, mapaayo ang thermal diffusion efficiency sa chip, electrical performance, mechanical properties ug makunhuran ang gidaghanon sa pag-dice. Ang back grinding adunay mga bentaha sa taas nga efficiency ug mubu nga gasto. Gipulihan niini ang tradisyonal nga wet etching ug ion etching nga mga proseso aron mahimong labing hinungdanon nga back thinning nga teknolohiya.

Ang nipis nga wafer

Unsaon pagpanipis?

Pangunang proseso sa pagnipis sa wafer sa tradisyonal nga proseso sa pagputos

Ang mga espesipikong lakang satinapay nga ostiyaAng pagnipis mao ang pagdikit sa wafer nga iproseso sa nipis nga film, ug dayon gamiton ang vacuum aron masuhop ang nipis nga film ug ang chip niini sa porous ceramic wafer table, i-adjust ang sulod ug gawas nga lingin nga linya sa tunga sa sakayan sa nagtrabaho nga nawong sa cup-shaped diamond grinding wheel ngadto sa sentro sa silicon wafer, ug ang silicon wafer ug ang grinding wheel molibot sa ilang tagsa-tagsa ka ehe para sa pagputol sa paggiling. Ang paggiling naglakip sa tulo ka hugna: rough grinding, fine grinding ug polishing.

Ang wafer nga gikan sa pabrika sa wafer gigaling balik aron nipison ang wafer sa gibag-on nga gikinahanglan para sa pagputos. Kung gigaling ang wafer, kinahanglan nga butangan og teyp ang atubangan (Active Area) aron mapanalipdan ang circuit area, ug ang likod nga bahin gigaling usab sa samang higayon. Human sa paggaling, kuhaa ang teyp ug sukda ang gibag-on.
Ang mga proseso sa paggaling nga malampusong gigamit sa pag-andam sa silicon wafer naglakip sa rotary table grinding,silicon waferrotation grinding, double-sided grinding, ug uban pa. Uban sa dugang nga pag-uswag sa mga kinahanglanon sa kalidad sa nawong sa single crystal silicon wafers, ang mga bag-ong teknolohiya sa paggaling kanunay nga gisugyot, sama sa TAIKO grinding, chemical mechanical grinding, polishing grinding ug planetary disc grinding.

Paggaling sa rotary table:

Ang rotary table grinding (rotary table grinding) usa ka sayo nga proseso sa paggaling nga gigamit sa pag-andam sa silicon wafer ug back thinning. Ang prinsipyo niini gipakita sa Figure 1. Ang mga silicon wafer gitaod sa mga suction cup sa rotating table, ug dungan nga nagtuyok nga gimaneho sa rotating table. Ang mga silicon wafer mismo dili motuyok sa ilang axis; ang grinding wheel gipakaon sa axial samtang nagtuyok sa taas nga tulin, ug ang diametro sa grinding wheel mas dako kaysa sa diametro sa silicon wafer. Adunay duha ka klase sa rotary table grinding: face plunge grinding ug face tangential grinding. Sa face plunge grinding, ang gilapdon sa grinding wheel mas dako kaysa sa diametro sa silicon wafer, ug ang grinding wheel spindle padayon nga nagpakaon subay sa axial direction niini hangtod nga maproseso ang sobra, ug dayon ang silicon wafer gipatuyok ubos sa drive sa rotary table; sa face tangential grinding, ang grinding wheel nagpakaon subay sa axial direction niini, ug ang silicon wafer padayon nga gipakaon ubos sa drive sa rotating disk, ug ang paggaling nahuman pinaagi sa reciprocating feeding (reciprocation) o creep feeding (creepfeed).

Hulagway 1, eskematiko nga dayagram sa prinsipyo sa rotary table grinding (face tangential)

Kon itandi sa pamaagi sa paggaling, ang rotary table grinding adunay mga bentaha sa taas nga removal rate, gamay nga kadaot sa nawong, ug dali nga automation. Bisan pa, ang aktuwal nga grinding area (aktibong grinding) B ug ang cut-in angle θ (ang anggulo tali sa gawas nga lingin sa grinding wheel ug sa gawas nga lingin sa silicon wafer) sa proseso sa paggaling mausab uban sa pagbag-o sa posisyon sa pagputol sa grinding wheel, nga moresulta sa dili lig-on nga kusog sa paggaling, nga maglisod sa pagkuha sa sulundon nga katukma sa nawong (taas nga TTV value), ug dali nga hinungdan sa mga depekto sama sa edge collapse ug edge collapse. Ang rotary table grinding technology gigamit labi na alang sa pagproseso sa single-crystal silicon wafers nga ubos sa 200mm. Ang pagdako sa gidak-on sa single-crystal silicon wafers nagbutang ug mas taas nga mga kinahanglanon alang sa katukma sa nawong ug katukma sa paglihok sa workbench sa kagamitan, busa ang rotary table grinding dili angay alang sa paggaling sa single-crystal silicon wafers nga labaw sa 300mm.
Aron mapauswag ang kahusayan sa paggaling, ang mga komersyal nga kagamitan sa paggaling nga tangential plane kasagaran naggamit ug istruktura sa multi-grinding wheel. Pananglitan, usa ka set sa rough grinding wheels ug usa ka set sa fine grinding wheels ang gisangkapan sa kagamitan, ug ang rotary table motuyok ug usa ka lingin aron makompleto ang rough grinding ug fine grinding. Kini nga klase sa kagamitan naglakip sa G-500DS sa American GTI Company (Figure 2).

Hulagway 2, G-500DS rotary table grinding equipment sa GTI Company sa Estados Unidos

Paggaling gamit ang rotation sa silicon wafer:

Aron matubag ang mga panginahanglan sa pag-andam sa dagkong silicon wafer ug pagproseso sa back thinning, ug makakuha og tukma nga nawong nga adunay maayong TTV value. Niadtong 1988, ang Hapones nga eskolar nga si Matsui nagsugyot og pamaagi sa paggaling gamit ang silicon wafer rotation (in-feedgrinding). Ang prinsipyo niini gipakita sa Figure 3. Ang single crystal silicon wafer ug cup-shaped diamond grinding wheel nga na-adsorb sa workbench nagtuyok sa ilang tagsa-tagsa ka axes, ug ang grinding wheel padayon nga gipakaon subay sa axial direction sa samang higayon. Lakip niini, ang diametro sa grinding wheel mas dako kay sa diametro sa giproseso nga silicon wafer, ug ang sirkumperensiya niini moagi sa sentro sa silicon wafer. Aron makunhuran ang kusog sa paggaling ug makunhuran ang kainit sa paggaling, ang vacuum suction cup kasagaran giputol ngadto sa convex o concave nga porma o ang anggulo tali sa grinding wheel spindle ug sa suction cup spindle axis gi-adjust aron masiguro ang semi-contact grinding tali sa grinding wheel ug sa silicon wafer.

Hulagway 3, Eskematikong dayagram sa prinsipyo sa paggaling gamit ang rotary grinding sa silicon wafer

Kon itandi sa rotary table grinding, ang silicon wafer rotary grinding adunay mosunod nga mga bentaha: ① Ang single-time single-wafer grinding makaproseso sa dagkong silicon wafers nga sobra sa 300mm; ② Ang aktuwal nga grinding area B ug ang cutting angle θ kay makanunayon, ug ang grinding force medyo lig-on; ③ Pinaagi sa pag-adjust sa inclination angle tali sa grinding wheel axis ug sa silicon wafer axis, ang porma sa nawong sa single crystal silicon wafer mahimong aktibong makontrol aron makakuha og mas maayong katukma sa porma sa nawong. Dugang pa, ang grinding area ug cutting angle θ sa silicon wafer rotary grinding adunay usab mga bentaha sa dako nga margin grinding, dali nga online thickness ug surface quality detection ug control, compact equipment structure, dali nga multi-station integrated grinding, ug taas nga grinding efficiency.
Aron mapauswag ang kahusayan sa produksiyon ug matubag ang mga panginahanglan sa mga linya sa produksiyon sa semiconductor, ang mga kagamitan sa paggaling nga komersyal nga gibase sa prinsipyo sa silicon wafer rotary grinding nagsagop sa usa ka multi-spindle multi-station nga istruktura, nga makakompleto sa rough grinding ug fine grinding sa usa ka loading ug unloading. Inubanan sa ubang mga pasilidad nga auxiliary, mahimo niini nga matuman ang hingpit nga awtomatik nga paggaling sa single crystal silicon wafers nga "dry-in/dry-out" ug "cassette to cassette".

Dobleng kilid nga paggaling:

Kon ang silicon wafer rotary grinding moproseso sa ibabaw ug ubos nga mga nawong sa silicon wafer, ang workpiece kinahanglan nga balihon ug himuon sa mga lakang, nga naglimite sa kahusayan. Sa samang higayon, ang silicon wafer rotary grinding adunay surface error copying (kopya) ug grinding marks (grindingmark), ug imposible nga epektibong matangtang ang mga depekto sama sa waviness ug taper sa nawong sa single crystal silicon wafer human sa wire cutting (multi-saw), sama sa gipakita sa Figure 4. Aron masulbad ang mga depekto sa ibabaw, ang double-sided grinding technology (doublesidegrinding) mitungha niadtong 1990s, ug ang prinsipyo niini gipakita sa Figure 5. Ang mga clamp simetriko nga giapod-apod sa duha ka kilid pinaagi sa pag-clamp sa single crystal silicon wafer sa retaining ring ug hinay nga nagtuyok nga gimaneho sa roller. Usa ka pares sa cup-shaped diamond grinding wheels ang medyo nahimutang sa duha ka kilid sa single crystal silicon wafer. Gimaneho sa air bearing electric spindle, kini nagtuyok sa magkaatbang nga direksyon ug mo-feed axial aron makab-ot ang double-sided grinding sa single crystal silicon wafer. Sama sa makita sa hulagway, ang double-sided grinding epektibong makatangtang sa pagkabalda ug pagka-taper sa nawong sa single crystal silicon wafer human sa pagputol sa alambre. Sumala sa direksyon sa pagkahan-ay sa axis sa grinding wheel, ang double-sided grinding mahimong pinahigda ug pinatindog. Lakip niini, ang pinahigda nga double-sided grinding epektibong makapakunhod sa impluwensya sa deformation sa silicon wafer nga gipahinabo sa dead weight sa silicon wafer sa kalidad sa grinding, ug dali ra masiguro nga ang mga kondisyon sa proseso sa grinding sa duha ka kilid sa single crystal silicon wafer parehas, ug ang mga abrasive particle ug grinding chips dili sayon nga magpabilin sa nawong sa single crystal silicon wafer. Kini usa ka medyo sulundon nga pamaagi sa grinding.

Hulagway 4, "Error copy" ug mga depekto sa marka sa pagkaguba sa paggaling gamit ang silicon wafer rotation

Hulagway 5, eskematiko nga dayagram sa prinsipyo sa paggaling nga doble ang kilid

Ang Talaan 1 nagpakita sa pagtandi tali sa paggaling ug doble-sided nga paggaling sa tulo ka klase sa single crystal silicon wafers sa ibabaw. Ang doble-sided nga paggaling kasagarang gigamit alang sa pagproseso sa silicon wafer nga ubos sa 200mm, ug adunay taas nga wafer yield. Tungod sa paggamit sa fixed abrasive grinding wheels, ang paggaling sa single-crystal silicon wafers makakuha og mas taas nga kalidad sa nawong kaysa sa doble-sided nga paggaling. Busa, ang silicon wafer rotary grinding ug doble-sided grinding parehong makatagbo sa mga kinahanglanon sa kalidad sa pagproseso sa mainstream 300mm silicon wafers, ug karon mao ang labing importante nga mga pamaagi sa pagproseso sa pagpatag. Sa pagpili og pamaagi sa pagproseso sa pagpatag sa silicon wafer, kinahanglan nga kompleto nga tagdon ang mga kinahanglanon sa gidak-on sa diametro, kalidad sa nawong, ug teknolohiya sa pagproseso sa polishing wafer sa single-crystal silicon wafer. Ang back thinning sa wafer makapili lamang og single-sided nga pamaagi sa pagproseso, sama sa silicon wafer rotary grinding method.

Gawas sa pagpili sa pamaagi sa paggaling sa silicon wafer grinding, kinahanglan usab nga mahibal-an ang pagpili sa makatarunganon nga mga parametro sa proseso sama sa positive pressure, gidak-on sa lugas sa grinding wheel, binder sa grinding wheel, katulin sa grinding wheel, katulin sa silicon wafer, lapot sa grinding fluid ug rate sa pag-agos, ug uban pa, ug mahibal-an ang makatarunganon nga ruta sa proseso. Kasagaran, ang usa ka segmented grinding process nga naglakip sa rough grinding, semi-finishing grinding, finishing grinding, spark-free grinding ug slow backing gigamit aron makakuha og single crystal silicon wafers nga adunay taas nga processing efficiency, taas nga surface flatness ug ubos nga surface damage.