Ինչու՞ է անհրաժեշտ նոսրացում:

Հետին գործընթացի փուլում՝վաֆլի (սիլիկոնային թիթեղառջևի մասում սխեմաներով) պետք է նոսրացվի հետևի մասում՝ հետագա կտրատումից, եռակցումից և փաթեթավորումից առաջ՝ փաթեթի տեղադրման բարձրությունը նվազեցնելու, չիպի փաթեթի ծավալը նվազեցնելու, չիպի ջերմային դիֆուզիայի արդյունավետությունը, էլեկտրական կատարողականությունը, մեխանիկական հատկությունները բարելավելու և կտրատման քանակը նվազեցնելու համար: Հետին հղկումն ունի բարձր արդյունավետության և ցածր գնի առավելություններ: Այն փոխարինել է ավանդական թաց փորագրման և իոնային փորագրման գործընթացներին՝ դառնալով հետին նոսրացման ամենակարևոր տեխնոլոգիան:

Նոսրացված վաֆլի

Ինչպե՞ս նիհարել։

Ավանդական փաթեթավորման գործընթացում վաֆլիի նոսրացման հիմնական գործընթացը

Կոնկրետ քայլերը,վաֆլիՆոսրացման աշխատանքները ներառում են մշակվող վաֆլիի ամրացումը նոսրացնող թաղանթին, այնուհետև վակուումի միջոցով նոսրացնող թաղանթը և դրա վրայի չիպը կլանել ծակոտկեն կերամիկական վաֆլիի սեղանին, բաժակաձև ադամանդե հղկող անիվի աշխատանքային մակերեսի ներքին և արտաքին շրջանաձև կենտրոնական գծերը կարգավորել սիլիկոնային վաֆլիի կենտրոնին, և սիլիկոնային վաֆլիի ու հղկող անիվը պտտվել իրենց համապատասխան առանցքների շուրջ՝ կտրման և հղկման համար: Հղկումը ներառում է երեք փուլ՝ կոպիտ հղկում, նուրբ հղկում և հղկում:

Վաֆլիի գործարանից դուրս եկող վաֆլին հետհղկվում է՝ վաֆլին այն փաթեթավորման համար անհրաժեշտ հաստությանը նոսրացնելու համար: Վաֆլի հղկելիս ժապավենը պետք է ամրացվի առջևի մասում (ակտիվ տարածք)՝ շղթայի տարածքը պաշտպանելու համար, և միևնույն ժամանակ հղկվի նաև հետևի կողմը: Հղկումից հետո հանեք ժապավենը և չափեք հաստությունը:
Սիլիկոնային վաֆլի պատրաստման համար հաջողությամբ կիրառված մանրացման գործընթացները ներառում են պտտվող սեղանի վրա մանրացում,սիլիկոնային թիթեղպտտվող հղկում, երկկողմանի հղկում և այլն: Միաբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիների մակերևույթի որակի պահանջների հետագա կատարելագործման հետ մեկտեղ, անընդհատ առաջարկվում են նոր հղկման տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են TAIKO հղկումը, քիմիական մեխանիկական հղկումը, փայլեցնող հղկումը և մոլորակային սկավառակային հղկումը:

Պտտվող սեղանի հղկում.

Պտտվող սեղանի վրա հղկումը (պտտվող սեղանի վրա հղկում) վաղ հղկման գործընթաց է, որն օգտագործվում է սիլիցիումային վաֆլի պատրաստման և հետին նոսրացման մեջ: Դրա սկզբունքը ներկայացված է նկար 1-ում: Սիլիցիումային վաֆլիները ամրացված են պտտվող սեղանի ներծծող բաժակների վրա և պտտվում են պտտվող սեղանի կողմից համաժամանակ շարժվող: Սիլիցիումային վաֆլիները իրենք չեն պտտվում իրենց առանցքի շուրջ. հղկող անիվը սնուցվում է առանցքային ուղղությամբ՝ պտտվելով բարձր արագությամբ, և հղկող անիվի տրամագիծը մեծ է սիլիցիումային վաֆլիի տրամագծից: Գոյություն ունեն պտտվող սեղանի վրա հղկման երկու տեսակ՝ ճակատային ընկղմվող հղկում և ճակատային շոշափողական հղկում: Ճակատային ընկղմվող հղկման դեպքում հղկող անիվի լայնությունը մեծ է սիլիցիումային վաֆլիի տրամագծից, և հղկող անիվի իլիկը անընդհատ սնուցվում է իր առանցքային ուղղությամբ, մինչև ավելցուկը մշակվի, ապա սիլիցիումային վաֆլին պտտվում է պտտվող սեղանի շարժիչի տակ. ճակատային շոշափողական հղկման դեպքում հղկող անիվը սնուցվում է իր առանցքային ուղղությամբ, և սիլիցիումային վաֆլին անընդհատ պտտվում է պտտվող սկավառակի շարժիչի տակ, և հղկումն ավարտվում է փոխադարձ սնուցմամբ (փոխադարձ սնուցում) կամ սողացող սնուցմամբ (սողացող սնուցում):

Նկար 1, պտտվող սեղանի հղկման (մակերեսային շոշափողական) սկզբունքի սխեմատիկ դիագրամ

Հղկման մեթոդի համեմատ, պտտվող սեղանի հղկումն ունի բարձր հեռացման արագության, մակերեսային փոքր վնասի և հեշտ ավտոմատացման առավելություններ։ Սակայն, հղկման գործընթացում իրական հղկման մակերեսը (ակտիվ հղկում) B և կտրման անկյունը θ (հղկման անիվի արտաքին շրջանակի և սիլիցիումային վաֆլիի արտաքին շրջանակի միջև ընկած անկյունը) փոխվում են հղկման անիվի կտրման դիրքի փոփոխության հետ մեկտեղ, ինչը հանգեցնում է անկայուն հղկման ուժի, որը դժվարացնում է իդեալական մակերեսային ճշգրտության ստացումը (բարձր TTV արժեք) և հեշտությամբ առաջացնում է թերություններ, ինչպիսիք են եզրի փլուզումը և եզրի փլուզումը։ Պտտվող սեղանի հղկման տեխնոլոգիան հիմնականում օգտագործվում է 200 մմ-ից ցածր միաբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիների մշակման համար։ Միաբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիների չափերի մեծացումը առաջ է քաշել սարքավորումների աշխատանքային սեղանի մակերեսային ճշգրտության և շարժման ճշգրտության ավելի բարձր պահանջներ, ուստի պտտվող սեղանի հղկումը հարմար չէ 300 մմ-ից բարձր միաբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիների հղկման համար։
Հղկման արդյունավետությունը բարելավելու համար առևտրային հարթ շոշափողական հղկման սարքավորումները սովորաբար օգտագործում են բազմահղկման անիվների կառուցվածք։ Օրինակ, սարքավորումների վրա տեղադրված են կոպիտ հղկման անիվների և նուրբ հղկման անիվների հավաքածու, և պտտվող սեղանը պտտում է մեկ շրջան՝ հերթով ավարտելով կոպիտ և նուրբ հղկումը։ Այս տեսակի սարքավորումները ներառում են ամերիկյան GTI ընկերության G-500DS-ը (Նկար 2):

Նկար 2, GTI ընկերության G-500DS պտտվող սեղանի հղկող սարքավորումները Միացյալ Նահանգներում

Սիլիկոնային վաֆլիի պտտվող հղկում՝

Մեծ չափի սիլիցիումային վաֆլիի պատրաստման և հետադարձ նոսրացման մշակման կարիքները բավարարելու և TTV լավ արժեքով մակերևույթի ճշգրտություն ստանալու համար 1988 թվականին ճապոնացի գիտնական Մացուին առաջարկեց սիլիցիումային վաֆլիի պտտվող հղկման (ներմղման) մեթոդ: Դրա սկզբունքը ներկայացված է նկար 3-ում: Աշխատանքային սեղանի վրա ադսորբված միաբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլին և բաժակաձև ադամանդե հղկող անիվը պտտվում են իրենց համապատասխան առանցքների շուրջ, և հղկող անիվը անընդհատ սնուցվում է առանցքային ուղղությամբ միաժամանակ: Դրանցից հղկող անիվի տրամագիծը մեծ է մշակված սիլիցիումային վաֆլիի տրամագծից, և դրա շրջագիծը անցնում է սիլիցիումային վաֆլիի կենտրոնով: Հղկող ուժը և հղկող ջերմությունը նվազեցնելու համար վակուումային ներծծող բաժակը սովորաբար կտրվում է ուռուցիկ կամ գոգավոր ձևի, կամ հղկող անիվի իլիկի և ներծծող բաժակի իլիկի առանցքի միջև անկյունը կարգավորվում է՝ հղկող անիվի և սիլիցիումային վաֆլիի միջև կիսակոնտակտային հղկում ապահովելու համար:

Նկար 3, Սիլիկոնային վաֆլիի պտտվող հղկման սկզբունքի սխեմատիկ դիագրամ

Համեմատած պտտվող սեղանի հղկման հետ, սիլիցիումային վաֆլի պտտվող հղկումն ունի հետևյալ առավելությունները՝ ① Միանգամյա միա-վաֆլի հղկումը կարող է մշակել 300 մմ-ից ավելի մեծ չափի սիլիցիումային վաֆլիներ։ ② Իրական հղկման մակերեսը B-ն և կտրման անկյունը θ հաստատուն են, իսկ հղկման ուժը՝ համեմատաբար կայուն։ ③ Հղկման անիվի առանցքի և սիլիցիումային վաֆլի առանցքի միջև թեքության անկյունը կարգավորելով՝ միաբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիի մակերեսի ձևը կարող է ակտիվորեն կառավարվել՝ մակերեսի ձևի ավելի լավ ճշգրտություն ստանալու համար։ Բացի այդ, սիլիցիումային վաֆլի պտտվող հղկման հղկման մակերեսը և կտրման անկյունը θ ունեն նաև մեծ մարժայով հղկման, հաստության և մակերեսի որակի հեշտ հայտնաբերման և կառավարման, սարքավորումների կոմպակտ կառուցվածքի, բազմակայան ինտեգրված հղկման հեշտության և բարձր հղկման արդյունավետության առավելությունները։
Արտադրության արդյունավետությունը բարելավելու և կիսահաղորդչային արտադրական գծերի կարիքները բավարարելու համար, սիլիցիումային վաֆլիների պտտական հղկման սկզբունքի վրա հիմնված առևտրային հղկման սարքավորումները օգտագործում են բազմաառանցքային բազմակայան կառուցվածք, որը կարող է իրականացնել կոպիտ և նուրբ հղկում մեկ բեռնման և բեռնաթափման ժամանակ: Այլ օժանդակ սարքավորումների հետ համատեղ, այն կարող է իրականացնել միաբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիների լիովին ավտոմատ հղկում՝ «չորացում/չորացում» և «կասետից կասետ»:

Երկկողմանի հղկում.

Երբ սիլիցիումային վաֆլիի պտտական հղկումը մշակում է սիլիցիումային վաֆլիի վերին և ստորին մակերեսները, անհրաժեշտ է շրջել աշխատանքային մասը և այն կատարել քայլ առ քայլ, ինչը սահմանափակում է արդյունավետությունը: Միևնույն ժամանակ, սիլիցիումային վաֆլիի պտտական հղկումը ունի մակերեսային սխալ՝ պատճենահանում (պատճենահանում) և հղկման հետքեր (grindingmark), և անհնար է արդյունավետորեն վերացնել այնպիսի թերություններ, ինչպիսիք են ալիքավորությունը և կոնաձևությունը միաբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիի մակերեսին մետաղալար կտրելուց հետո (բազմասղոց), ինչպես ցույց է տրված նկար 4-ում: Վերը նշված թերությունները հաղթահարելու համար 1990-ականներին ի հայտ եկավ երկկողմանի հղկման տեխնոլոգիան (երկկողմանի հղկում), և դրա սկզբունքը ցույց է տրված նկար 5-ում: Երկու կողմերում սիմետրիկորեն բաշխված սեղմակները ամրացնում են միաբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլին պահող օղակի մեջ և դանդաղ պտտվում են գլանով շարժվող: Միաբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիի երկու կողմերում համեմատաբար տեղակայված են բաժակաձև ադամանդե հղկման անիվների զույգ: Օդային կրող էլեկտրական իլիկի միջոցով շարժվող դրանք պտտվում են հակառակ ուղղություններով և սնուցվում առանցքային ուղղությամբ՝ միաբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլի երկկողմանի հղկում ապահովելու համար: Ինչպես երևում է նկարից, երկկողմանի հղկումը կարող է արդյունավետորեն վերացնել ալիքավորությունն ու կոնաձևությունը միաբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիի մակերևույթի վրա՝ մետաղալարը կտրելուց հետո: Հղկող անիվի առանցքի դասավորության ուղղության համաձայն, երկկողմանի հղկումը կարող է լինել հորիզոնական և ուղղահայաց: Դրանց թվում հորիզոնական երկկողմանի հղկումը կարող է արդյունավետորեն նվազեցնել սիլիցիումային վաֆլիի մեռյալ քաշի պատճառով առաջացած սիլիցիումային վաֆլի դեֆորմացիայի ազդեցությունը հղկման որակի վրա, և հեշտ է ապահովել, որ միաբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիի երկու կողմերում հղկման գործընթացի պայմանները նույնը լինեն, և հղկող մասնիկները և հղկող չիպսերը հեշտությամբ չմնան միաբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիի մակերեսին: Սա համեմատաբար իդեալական հղկման մեթոդ է:

Նկար 4, «Սխալ պատճենում» և մաշվածության նշանների թերություններ սիլիկոնային վաֆլիի պտտման հղկման ժամանակ

Նկար 5, երկկողմանի հղկման սկզբունքի սխեմատիկ դիագրամ

Աղյուսակ 1-ում ներկայացված է վերը նշված երեք տեսակի միաբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիների հղկման և երկկողմանի հղկման համեմատությունը: Երկկողմանի հղկումը հիմնականում օգտագործվում է 200 մմ-ից ցածր սիլիցիումային վաֆլի մշակման համար և ունի բարձր վաֆլի արտադրողականություն: Ֆիքսված հղկող հղկող անիվների օգտագործման շնորհիվ, միաբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիների հղկումը կարող է ապահովել շատ ավելի բարձր մակերեսային որակ, քան երկկողմանի հղկումը: Հետևաբար, ինչպես սիլիցիումային վաֆլիի պտտվող հղկումը, այնպես էլ երկկողմանի հղկումը կարող են բավարարել 300 մմ սիլիցիումային վաֆլիների մշակման որակի պահանջները և ներկայումս հանդիսանում են հարթեցման մշակման ամենակարևոր մեթոդները: Սիլիցիումային վաֆլիի հարթեցման մշակման մեթոդ ընտրելիս անհրաժեշտ է համապարփակորեն հաշվի առնել միաբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիի տրամագծի չափի, մակերեսի որակի և հղկող վաֆլի մշակման տեխնոլոգիայի պահանջները: Վաֆլիի հետին նոսրացման համար կարող է ընտրվել միայն միակողմանի մշակման մեթոդ, ինչպիսին է սիլիցիումային վաֆլիի պտտվող հղկման մեթոդը:

Սիլիկոնային վաֆլիների հղկման մեջ հղկման մեթոդի ընտրությունից բացի, անհրաժեշտ է նաև որոշել ողջամիտ գործընթացային պարամետրերի ընտրությունը, ինչպիսիք են դրական ճնշումը, հղկող անիվի հատիկի չափը, հղկող անիվի կապիչը, հղկող անիվի արագությունը, սիլիկոնային վաֆլիի արագությունը, հղկող հեղուկի մածուցիկությունը և հոսքի արագությունը և այլն, և որոշել ողջամիտ գործընթացի ուղին: Սովորաբար, բարձր մշակման արդյունավետությամբ, բարձր մակերեսային հարթությամբ և ցածր մակերեսային վնասով միաբյուրեղային սիլիկոնային վաֆլի ստանալու համար օգտագործվում է հատվածավորված հղկման գործընթաց, որը ներառում է կոպիտ հղկում, կիսամշակման հղկում, վերջնական հղկում, կայծազուրկ հղկում և դանդաղ հենարան: