Mengapa perlu pengenceran?

Pada tahap proses back-end,kue wafer (wafer silikondengan sirkuit di bagian depan) perlu diencerkan di bagian belakang sebelum pemotongan, pengelasan, dan pengemasan berikutnya untuk mengurangi tinggi pemasangan paket, mengurangi volume paket chip, meningkatkan efisiensi difusi termal chip, kinerja listrik, sifat mekanis, dan mengurangi jumlah pemotongan. Penggilingan belakang memiliki keunggulan efisiensi tinggi dan biaya rendah. Ini telah menggantikan proses etsa basah dan etsa ion tradisional untuk menjadi teknologi penipisan belakang yang paling penting.

Wafer yang diencerkan

Bagaimana cara mengencerkannya?

Proses utama penipisan wafer dalam proses pengemasan tradisional

Langkah-langkah spesifik darikue waferpengenceran adalah untuk mengikat wafer yang akan diproses ke film pengenceran, dan kemudian menggunakan vakum untuk menyerap film pengenceran dan chip di atasnya ke meja wafer keramik berpori, menyesuaikan garis tengah perahu melingkar bagian dalam dan luar dari permukaan kerja roda gerinda berlian berbentuk cangkir ke bagian tengah wafer silikon, dan wafer silikon dan roda gerinda berputar di sekitar sumbu masing-masing untuk pemotongan dalam penggilingan. Penggilingan mencakup tiga tahap: penggilingan kasar, penggilingan halus dan pemolesan.

Wafer yang keluar dari pabrik wafer digiling balik untuk menipiskan wafer hingga ketebalan yang dibutuhkan untuk pengemasan. Saat menggiling wafer, selotip perlu diaplikasikan ke bagian depan (Area Aktif) untuk melindungi area sirkuit, dan sisi belakang digiling pada saat yang sama. Setelah digiling, lepaskan selotip dan ukur ketebalannya.
Proses penggilingan yang telah berhasil diterapkan pada persiapan wafer silikon meliputi penggilingan meja putar,wafer silikonPenggilingan rotasi, penggilingan dua sisi, dll. Dengan peningkatan lebih lanjut dari persyaratan kualitas permukaan wafer silikon kristal tunggal, teknologi penggilingan baru terus diusulkan, seperti penggilingan TAIKO, penggilingan mekanis kimia, penggilingan pemolesan, dan penggilingan cakram planet.

Penggilingan meja putar:

Penggilingan meja putar (rotary table grinding) merupakan proses penggilingan awal yang digunakan dalam persiapan wafer silikon dan penipisan belakang. Prinsipnya ditunjukkan pada Gambar 1. Wafer silikon dipasang pada cangkir hisap meja putar, dan berputar secara serempak didorong oleh meja putar. Wafer silikon sendiri tidak berputar di sekitar porosnya; roda penggiling diumpankan secara aksial saat berputar dengan kecepatan tinggi, dan diameter roda penggiling lebih besar dari diameter wafer silikon. Ada dua jenis penggilingan meja putar: penggilingan terjun muka dan penggilingan tangensial muka. Dalam penggilingan terjun muka, lebar roda penggiling lebih besar dari diameter wafer silikon, dan spindel roda penggiling mengumpankan terus menerus sepanjang arah aksialnya hingga kelebihan diproses, dan kemudian wafer silikon diputar di bawah penggerak meja putar; dalam penggilingan tangensial muka, roda penggiling mengumpankan sepanjang arah aksialnya, dan wafer silikon terus diputar di bawah penggerak cakram yang berputar, dan penggilingan diselesaikan dengan pengumpanan bolak-balik (resiprokasi) atau pengumpanan merayap (creepfeed).

Gambar 1, diagram skema prinsip penggilingan meja putar (tangensial muka)

Dibandingkan dengan metode penggilingan, penggilingan meja putar memiliki keunggulan tingkat penghilangan tinggi, kerusakan permukaan kecil, dan otomatisasi mudah. Namun, area penggilingan aktual (penggilingan aktif) B dan sudut potong θ (sudut antara lingkaran luar roda penggiling dan lingkaran luar wafer silikon) dalam proses penggilingan berubah dengan perubahan posisi pemotongan roda penggiling, yang mengakibatkan gaya penggilingan tidak stabil, sehingga sulit untuk mendapatkan akurasi permukaan yang ideal (nilai TTV tinggi), dan mudah menyebabkan cacat seperti keruntuhan tepi dan keruntuhan tepi. Teknologi penggilingan meja putar terutama digunakan untuk pemrosesan wafer silikon kristal tunggal di bawah 200mm. Peningkatan ukuran wafer silikon kristal tunggal telah mengajukan persyaratan yang lebih tinggi untuk akurasi permukaan dan akurasi gerakan meja kerja peralatan, sehingga penggilingan meja putar tidak cocok untuk penggilingan wafer silikon kristal tunggal di atas 300mm.
Untuk meningkatkan efisiensi penggilingan, peralatan penggilingan tangensial bidang komersial biasanya mengadopsi struktur roda penggilingan ganda. Misalnya, satu set roda penggilingan kasar dan satu set roda penggilingan halus dipasang pada peralatan, dan meja putar memutar satu lingkaran untuk menyelesaikan penggilingan kasar dan penggilingan halus secara bergantian. Jenis peralatan ini termasuk G-500DS dari American GTI Company (Gambar 2).

Gambar 2, peralatan penggilingan meja putar G-500DS dari Perusahaan GTI di Amerika Serikat

Penggilingan rotasi wafer silikon:

Bahasa Indonesia: Untuk memenuhi kebutuhan persiapan wafer silikon ukuran besar dan pemrosesan penipisan belakang, dan memperoleh akurasi permukaan dengan nilai TTV yang baik. Pada tahun 1988, sarjana Jepang Matsui mengusulkan metode penggilingan rotasi wafer silikon (in-feedgrinding). Prinsipnya ditunjukkan pada Gambar 3. Wafer silikon kristal tunggal dan roda gerinda berlian berbentuk cangkir yang diserap di meja kerja berputar di sekitar sumbu masing-masing, dan roda gerinda terus diumpankan sepanjang arah aksial pada saat yang sama. Di antara mereka, diameter roda gerinda lebih besar dari diameter wafer silikon yang diproses, dan kelilingnya melewati bagian tengah wafer silikon. Untuk mengurangi gaya penggilingan dan mengurangi panas penggilingan, cangkir hisap vakum biasanya dipangkas menjadi bentuk cembung atau cekung atau sudut antara spindel roda gerinda dan sumbu spindel cangkir hisap disesuaikan untuk memastikan penggilingan semi-kontak antara roda gerinda dan wafer silikon.

Gambar 3, Diagram skema prinsip penggilingan putar wafer silikon

Dibandingkan dengan penggilingan meja putar, penggilingan putar wafer silikon memiliki keunggulan sebagai berikut: ① Penggilingan wafer tunggal satu kali dapat memproses wafer silikon berukuran besar lebih dari 300mm; ② Area penggilingan aktual B dan sudut pemotongan θ konstan, dan gaya penggilingan relatif stabil; ③ Dengan menyesuaikan sudut kemiringan antara sumbu roda penggiling dan sumbu wafer silikon, bentuk permukaan wafer silikon kristal tunggal dapat dikontrol secara aktif untuk mendapatkan akurasi bentuk permukaan yang lebih baik. Selain itu, area penggilingan dan sudut pemotongan θ dari penggilingan putar wafer silikon juga memiliki keunggulan penggilingan margin besar, deteksi dan kontrol ketebalan dan kualitas permukaan online yang mudah, struktur peralatan yang ringkas, penggilingan terintegrasi multi-stasiun yang mudah, dan efisiensi penggilingan yang tinggi.
Untuk meningkatkan efisiensi produksi dan memenuhi kebutuhan lini produksi semikonduktor, peralatan penggilingan komersial yang didasarkan pada prinsip penggilingan putar wafer silikon mengadopsi struktur multi-spindel multi-stasiun, yang dapat menyelesaikan penggilingan kasar dan penggilingan halus dalam satu kali pemuatan dan pembongkaran. Dikombinasikan dengan fasilitas tambahan lainnya, dapat mewujudkan penggilingan wafer silikon kristal tunggal secara otomatis sepenuhnya "dry-in/dry-out" dan "cassette to cassette".

Penggilingan dua sisi:

Ketika proses penggilingan putar wafer silikon memproses permukaan atas dan bawah wafer silikon, benda kerja perlu dibalik dan dilakukan secara bertahap, yang membatasi efisiensi. Pada saat yang sama, penggilingan putar wafer silikon memiliki penyalinan kesalahan permukaan (disalin) dan tanda penggilingan (tanda penggilingan), dan tidak mungkin untuk secara efektif menghilangkan cacat seperti bergelombang dan meruncing pada permukaan wafer silikon kristal tunggal setelah pemotongan kawat (multi-gergaji), seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4. Untuk mengatasi cacat di atas, teknologi penggilingan dua sisi (doublesidegrinding) muncul pada tahun 1990-an, dan prinsipnya ditunjukkan pada Gambar 5. Klem yang didistribusikan secara simetris di kedua sisi menjepit wafer silikon kristal tunggal di cincin penahan dan berputar perlahan digerakkan oleh rol. Sepasang roda gerinda berlian berbentuk cangkir relatif terletak di kedua sisi wafer silikon kristal tunggal. Digerakkan oleh spindel listrik bantalan udara, mereka berputar ke arah yang berlawanan dan memberi makan secara aksial untuk mencapai penggilingan dua sisi wafer silikon kristal tunggal. Seperti yang dapat dilihat dari gambar, penggerindaan dua sisi dapat secara efektif menghilangkan kelengkungan dan lancip pada permukaan wafer silikon kristal tunggal setelah pemotongan kawat. Menurut arah pengaturan sumbu roda gerinda, penggerindaan dua sisi dapat bersifat horizontal dan vertikal. Di antara keduanya, penggerindaan dua sisi horizontal dapat secara efektif mengurangi pengaruh deformasi wafer silikon yang disebabkan oleh bobot mati wafer silikon pada kualitas penggerindaan, dan mudah untuk memastikan bahwa kondisi proses penggerindaan pada kedua sisi wafer silikon kristal tunggal adalah sama, dan partikel abrasif serta serpihan penggerindaan tidak mudah menempel pada permukaan wafer silikon kristal tunggal. Ini adalah metode penggerindaan yang relatif ideal.

Gambar 4, Cacat "Salinan kesalahan" dan tanda keausan pada penggilingan rotasi wafer silikon

Gambar 5, diagram skema prinsip penggilingan dua sisi

Tabel 1 menunjukkan perbandingan antara penggilingan dan penggilingan dua sisi dari tiga jenis wafer silikon kristal tunggal di atas. Penggilingan dua sisi terutama digunakan untuk pemrosesan wafer silikon di bawah 200mm, dan memiliki hasil wafer yang tinggi. Karena penggunaan roda gerinda abrasif tetap, penggilingan wafer silikon kristal tunggal dapat memperoleh kualitas permukaan yang jauh lebih tinggi daripada penggilingan dua sisi. Oleh karena itu, penggilingan putar wafer silikon dan penggilingan dua sisi dapat memenuhi persyaratan kualitas pemrosesan wafer silikon 300mm arus utama, dan saat ini merupakan metode pemrosesan perataan yang paling penting. Saat memilih metode pemrosesan perataan wafer silikon, perlu mempertimbangkan secara komprehensif persyaratan ukuran diameter, kualitas permukaan, dan teknologi pemrosesan wafer pemolesan wafer silikon kristal tunggal. Penipisan belakang wafer hanya dapat memilih metode pemrosesan satu sisi, seperti metode penggilingan putar wafer silikon.

Selain memilih metode penggilingan dalam penggilingan wafer silikon, perlu juga menentukan pemilihan parameter proses yang wajar seperti tekanan positif, ukuran butiran roda penggiling, pengikat roda penggiling, kecepatan roda penggiling, kecepatan wafer silikon, viskositas dan laju aliran fluida penggiling, dll., dan menentukan rute proses yang wajar. Biasanya, proses penggilingan tersegmentasi termasuk penggilingan kasar, penggilingan semi-finishing, penggilingan finishing, penggilingan bebas percikan dan backing lambat digunakan untuk mendapatkan wafer silikon kristal tunggal dengan efisiensi pemrosesan tinggi, kerataan permukaan tinggi, dan kerusakan permukaan rendah.