Зошто е потребно слабеење?

Во фазата на back-end процесот,вафла (силиконска плочкасо кола на предната страна) треба да се разреди на задната страна пред последователното сечење, заварување и пакување за да се намали висината на монтирање на пакувањето, да се намали волуменот на пакувањето на чипот, да се подобри ефикасноста на термичка дифузија на чипот, електричните перформанси, механичките својства и да се намали количината на сечење. Задното брусење има предности на висока ефикасност и ниска цена. Ги замени традиционалните процеси на влажно јодирање и јонско јодирање и стана најважната технологија за задното проретчување.

Разредената вафла

Како да ослабете?

Главен процес на разредување на плочката во традиционалниот процес на пакување

Конкретните чекори навафлаРазредувањето е за поврзување на плочката што треба да се обработи со филмот за разредување, а потоа со вакуум се адсорбира филмот за разредување и струготините на неа на порозната керамичка маса од плочка, се прилагодуваат внатрешните и надворешните кружни централни линии на работната површина на дијамантското тркало за брусење во облик на чаша кон центарот на силициумската плочка, а силициумската плочка и тркалото за брусење ротираат околу нивните соодветни оски за мелење со сечење. Мелењето вклучува три фази: грубо брусење, фино брусење и полирање.

Облошката што излегува од фабриката за вафли се бруси за да се истенчи до дебелината потребна за пакување. При брусење на вафлата, треба да се нанесе лента од предната страна (активна површина) за да се заштити површината на колото, а задната страна се бруси во исто време. По брусењето, отстранете ја лентата и измерете ја дебелината.
Процесите на мелење што успешно се применуваат за подготовка на силиконски плочки вклучуваат мелење со ротациона маса,силиконска плочкаротационо брусење, двострано брусење итн. Со понатамошното подобрување на барањата за квалитет на површината на монокристалните силициумски плочки, постојано се предлагаат нови технологии за брусење, како што се брусење TAIKO, хемиско механичко брусење, полирање и брусење со планетарен диск.

Ротациона маса за брусење:

Ротационото брусење со маса (ротационо брусење со маса) е ран процес на брусење што се користи во подготовката на силиконски плочки и задно истенчување. Неговиот принцип е прикажан на Слика 1. Силициумските плочки се фиксирани на усисните чаши на ротирачката маса и ротираат синхроно погонувани од ротирачката маса. Самите силициумски плочки не ротираат околу својата оска; тркалото за брусење се напојува аксијално додека ротира со голема брзина, а дијаметарот на тркалото за брусење е поголем од дијаметарот на силициумската плочка. Постојат два вида на ротационо брусење со маса: челно брусење и челно тангенцијално брусење. При челно брусење, ширината на тркалото за брусење е поголема од дијаметарот на силициумската плочка, а вретеното на тркалото за брусење се напојува континуирано по својата аксијална насока сè додека не се обработи вишокот, а потоа силициумската плочка се ротира под погонот на ротирачката маса; при челно тангенцијално брусење, тркалото за брусење се напојува по својата аксијална насока, а силициумската плочка континуирано ротира под погонот на ротирачкиот диск, а брусењето се завршува со реципрочно напојување (реципроктивно напојување) или лазечко напојување (лазечко напојување).

Слика 1, шематски дијаграм на принципот на ротационо брусење на маса (тангенцијална површина)

Во споредба со методот на мелење, мелењето со ротациона маса има предности како што се висока стапка на отстранување, мало оштетување на површината и лесна автоматизација. Сепак, вистинската површина на мелење (активно мелење) B и аголот на всекување θ (аголот помеѓу надворешниот круг на меленото тркало и надворешниот круг на силициумската плочка) во процесот на мелење се менуваат со промената на положбата на сечење на меленото тркало, што резултира со нестабилна сила на мелење, што го отежнува добивањето на идеална точност на површината (висока TTV вредност) и лесно предизвикува дефекти како што се колапс на работ и колапс на работ. Технологијата на мелење со ротациона маса главно се користи за обработка на монокристални силициумски плочки под 200 mm. Зголемувањето на големината на монокристалните силициумски плочки постави повисоки барања за точноста на површината и точноста на движењето на работната маса на опремата, па затоа мелењето со ротациона маса не е погодно за мелење на монокристални силициумски плочки над 300 mm.
За да се подобри ефикасноста на мелењето, комерцијалната опрема за тангенцијално мелење со рамнина обично користи структура со повеќе тркала за мелење. На пример, на опремата се опремени сет од груби тркала за мелење и сет од фини тркала за мелење, а ротирачката маса ротира еден круг за да го заврши грубото и финото мелење по ред. Овој тип на опрема го вклучува G-500DS на американската компанија GTI (Слика 2).

Слика 2, опрема за ротационо брусење со маса G-500DS на компанијата GTI во Соединетите Американски Држави

Ротационо мелење на силиконски плочки:

Со цел да се задоволат потребите за подготовка на големи силиконски плочки и обработка со проретчување наназад, и да се добие површинска точност со добра TTV вредност, во 1988 година, јапонскиот научник Мацуи предложил метод на ротационо мелење на силиконски плочки (мелење со внатрешно полнење). Неговиот принцип е прикажан на Слика 3. Монокристалната силиконска плочки и дијамантското мелено тркало во облик на чаша адсорбирано на работната маса ротираат околу нивните соодветни оски, а меленото тркало континуирано се напојува по аксијалната насока во исто време. Меѓу нив, дијаметарот на меленото тркало е поголем од дијаметарот на обработената силиконска плочки, а неговиот обем минува низ центарот на силиконската плочки. Со цел да се намали силата на мелење и да се намали топлината на мелење, вакуумската чаша за вшмукување обично се скратува во конвексна или конкавна форма или аголот помеѓу вретеното на меленото тркало и оската на вретеното на чашата за вшмукување се прилагодува за да се обезбеди полуконтактно мелење помеѓу меленото тркало и силиконската плочки.

Слика 3, Шематски дијаграм на принципот на ротационо мелење на силиконски плочки

Во споредба со ротационото брусење со маса, ротационото брусење со силиконски плочки ги има следниве предности: ① Еднократното брусење со една плочка може да обработи силиконски плочки со голема големина над 300 mm; ② Вистинската површина на брусење B и аголот на сечење θ се константни, а силата на брусење е релативно стабилна; ③ Со прилагодување на аголот на наклон помеѓу оската на меленото тркало и оската на силиконските плочки, обликот на површината на монокристалните силиконски плочки може активно да се контролира за да се добие подобра точност на обликот на површината. Покрај тоа, површината на брусење и аголот на сечење θ на ротационото брусење со силиконски плочки исто така имаат предности на брусење со голема маргина, лесно откривање и контрола на дебелината и квалитетот на површината, компактна структура на опремата, лесно интегрирано брусење со повеќе станици и висока ефикасност на брусење.
Со цел да се подобри ефикасноста на производството и да се задоволат потребите на производствените линии на полупроводници, комерцијалната опрема за мелење базирана на принципот на ротационо мелење на силиконски плочки користи структура со повеќе вретена и повеќе станици, која може да изврши грубо и фино мелење со едно полнење и истовар. Во комбинација со други помошни објекти, може да се реализира целосно автоматско мелење на монокристални силиконски плочки „сушење/сушење“ и „од касета до касета“.

Двострано брусење:

Кога ротационото брусење на силициумска плочка ги обработува горните и долните површини на силициумската плочка, работното парче треба да се преврти и да се изврши во чекори, што ја ограничува ефикасноста. Во исто време, ротационото брусење на силициумската плочка има површински грешки при копирање (копирање) и траги од брусење (grindingmark), и невозможно е ефикасно да се отстранат дефектите како што се брановидноста и заострувањето на површината на монокристалната силициумска плочка по сечењето со жица (мулти-пила), како што е прикажано на Слика 4. За да се надминат горенаведените дефекти, технологијата за двострано брусење (двострано брусење) се појави во 1990-тите, а нејзиниот принцип е прикажан на Слика 5. Стегите симетрично распоредени од двете страни ја стегаат монокристалната силициумска плочка во потпорниот прстен и ротираат бавно управувано од валјакот. Пар дијамантски брусилки во облик на чаша се релативно лоцирани од двете страни на монокристалната силициумска плочка. Управувани од електричното вретено со воздушно лежиште, тие ротираат во спротивни насоки и се движат аксијално за да се постигне двострано брусење на монокристалната силициумска плочка. Како што може да се види од сликата, двостраното брусење може ефикасно да ги отстрани брановидноста и заострувањето на површината на монокристалната силициумска плочка по сечењето на жицата. Според насоката на распоредување на оската на меленото тркало, двостраното брусење може да биде хоризонтално и вертикално. Меѓу нив, хоризонталното двострано брусење може ефикасно да го намали влијанието на деформацијата на силициумската плочка предизвикана од мртвата тежина на силициумската плочка врз квалитетот на мелење, и лесно е да се осигура дека условите за процесот на мелење од двете страни на монокристалната силициумска плочка се исти, а абразивните честички и струготините за мелење не остануваат лесно на површината на монокристалната силициумска плочка. Тоа е релативно идеален метод на мелење.

Слика 4, „Грешка при копирање“ и дефекти на ознаката за абење при ротација на силиконска плочка

Слика 5, шематски дијаграм на принципот на двострано мелење

Табела 1 ја прикажува споредбата помеѓу мелењето и двостраното мелење на горенаведените три типа на монокристални силициумски плочки. Двостраното мелење главно се користи за обработка на силициумски плочки под 200 mm и има висок принос на плочки. Поради употребата на фиксни абразивни тркала за мелење, мелењето на монокристални силициумски плочки може да добие многу повисок квалитет на површината од двостраното мелење. Затоа, и ротационото мелење на силициумски плочки и двостраното мелење можат да ги задоволат барањата за квалитет на обработка на главните силициумски плочки од 300 mm и во моментов се најважните методи за обработка на израмнување. При избор на метод за обработка на израмнување на силициумски плочки, потребно е сеопфатно да се земат предвид барањата за големината на дијаметарот, квалитетот на површината и технологијата за обработка на полирачката на монокристалните силициумски плочки. Задното проретчување на плочките може да избере само едностран метод на обработка, како што е методот на ротационо мелење на силициумски плочки.

Покрај изборот на методот на мелење при мелење на силициумски плочки, потребно е да се одреди и изборот на разумни процесни параметри како што се позитивен притисок, големина на зрната на меленото тркало, врзивно средство на меленото тркало, брзина на меленото тркало, брзина на силициумските плочки, вискозитет и брзина на проток на течноста за мелење итн., и да се одреди разумен процесен пат. Вообичаено, сегментиран процес на мелење, вклучувајќи грубо мелење, полуфинално мелење, финишно мелење, мелење без искри и бавно потпорно полнење, се користи за да се добијат монокристални силициумски плочки со висока ефикасност на обработка, висока рамност на површината и ниско површинско оштетување.