Näme üçin inçelmek gerek?

Arka uç proses tapgyrynda,wafer (kremniý waferöň tarapynda zynjyrlar bilen) gaplamanyň berkidilmeginiň beýikligini azaltmak, çip gaplamasynyň göwrümini azaltmak, çipiň termal diffuziýa netijeliligini, elektrik işini, mehaniki häsiýetlerini gowulandyrmak we çipleriň mukdaryny azaltmak üçin soňraky böleklere bölmekden, kebşirlemekden we gaplamakdan öň arka tarapyny inçeltmek gerek. Yza tarap öjükdirmegiň ýokary netijelilik we arzanlyk ýaly artykmaçlyklary bar. Ol däp bolan çygly aşındyrma we ion aşındyrma prosesleriniň ornuny tutup, iň möhüm yzky inçelme tehnologiýasyna öwrüldi.

Inçeldilen wafli

Nädip inçelmeli?

Adaty gaplama prosesinde wafer inçeltmegiň esasy prosesi

anyk ädimlerwaferSuwuklandyrmak işleri gaýtadan işlenmeli waferi suwuklandyryjy plýonka bilen birleşdirmekden, soňra wakuum arkaly suwuklandyryjy plýonkany we onuň üstündäki çipleri gözenekli keramiki wafer stoluna adsorbsiýa etmekden, käse görnüşli almaz üwüji tigiriniň işçi ýüzüniň içki we daşky tegelek gaýyk merkezi çyzyklaryny kremniý waferiniň merkezine sazlamakdan ybaratdyr we kremniý waferi we üwüji tigir kesmek üçin öz oklarynyň daşyndan aýlanýar. Üwüji üç tapgyrdan ybarat: gödek üwüji, inçe üwüji we jylalamak.

Wafer zawodyndan çykýan wafer gaplamak üçin zerur bolan galyňlyga çenli inçelmek üçin yzyna üwelýär. Wafer üwelende, zynjyr meýdanyny goramak üçin öň tarapyna (Işjeň Zolaga) lenta ýapyşdyrylmaly we arka tarapy şol bir wagtyň özünde üwelýär. Üwelenden soň, lentany aýryň we galyňlygyny ölçäň.
Kremniý waferini taýýarlamakda üstünlikli ulanylan üwemek proseslerine aýlanýan stol üwemek,kremniý waferaýlawly üwemek, iki taraplaýyn üwemek we ş.m. Bir kristally kremniý plitalarynyň ýüz hiline bolan talaplarynyň has-da gowulanmagy bilen, TAIKO üwemek, himiki mehaniki üwemek, jylalamak üwemek we planetar disk üwemek ýaly täze üwemek tehnologiýalary yzygiderli teklip edilýär.

Aýlanýan stoluň üwelmegi:

Aýlanýan stol üwemek (aýlanýan stol üwemek) kremniý waferlerini taýýarlamakda we yzyna inçeltmekde ulanylýan irki üwemek prosesidir. Onuň prinsipi 1-nji suratda görkezilen. Kremniý waferleri aýlanýan stoluň sorujy gaplaryna berkidilen we aýlanýan stol tarapyndan sinhron aýlanýar. Kremniý waferleriniň özi öz oklarynyň daşyndan aýlanmaýar; üwemek tigiri ýokary tizlikde aýlanýan mahaly ok boýunça berilýär we üwemek tigiri kremniý waferiniň diametrinden uly. Aýlanýan stol üwemegiň iki görnüşi bar: ýüz bilen çümdürip üwemek we ýüz bilen tangensial üwemek. Ýüz bilen çümdürip üwemekde üwemek tigiri kremniý waferiniň diametrinden uly bolýar we üwemek tigiri artykçasy işlenýänçä ok boýunça yzygiderli üweýär, soňra kremniý waferi aýlanýan stoluň hereketlendirijisiniň aşagynda aýlanýar; ýüz bilen tangensial üwemekde üwemek tigiri öz ok boýunça üweýär we kremniý waferi aýlanýan diskiň hereketlendirijisiniň aşagynda yzygiderli aýlanýar we üwemek özara üwemek (gaýtadan üwemek) ýa-da süýşme üwemek (süýşme üwemek) arkaly tamamlanýar.

1-nji surat, aýlanýan stoluň üwelmeginiň (ýüz tangensial) prinsipiniň shematiki diagrammasy

Öwürmek usuly bilen deňeşdirilende, aýlanýan stoluň öwürmegi ýokary aýyrmak tizligi, ýerüsti zeperlenmeleriň azlygy we awtomatlaşdyrmagyň aňsatlygy ýaly artykmaçlyklara eýedir. Şeýle-de bolsa, öwürmek prosesinde hakyky öwürmek meýdany (aktiw öwürmek) B we kesiş burçy θ (öwürmek çarhynyň daşky tegelegi bilen kremniý plastinkasynyň daşky tegelegi arasyndaky burç) öwürmek çarhynyň kesiş ýagdaýynyň üýtgemegi bilen üýtgeýär, bu bolsa durnuksyz öwürmek güýjüne getirýär, bu bolsa ideal ýerüsti takyklygy (ýokary TTV gymmaty) almagy kynlaşdyrýar we gyralaryň ýykylmagy we gyralaryň ýykylmagy ýaly kemçilikleri aňsatlyk bilen döredýär. Aýlanýan stoluň öwürmek tehnologiýasy esasan 200 mm-den aşak monokristally kremniý plastinkalaryny gaýtadan işlemek üçin ulanylýar. Monkristally kremniý plastinkalarynyň ölçegleriniň ulalmagy enjamyň iş stolunyň ýerüsti takyklygy we hereket takyklygy üçin has ýokary talaplary öňe sürdi, şonuň üçin aýlanýan stoluň öwürmegi 300 mm-den ýokary monokristally kremniý plastinkalaryny öwürmek üçin amatly däl.
Öwürtmegiň netijeliligini ýokarlandyrmak üçin, täjirçilik tekizlik tangensial öwürtme enjamlary, adatça, köp öwürtme tigir gurluşyny ulanýar. Mysal üçin, enjamda gödek öwürtme tigirleriniň toplumy we inçe öwürtme tigirleriniň toplumy bar we aýlanýan stol gödek öwürtme we inçe öwürtme işlerini nobatma-nobat tamamlamak üçin bir tegelek aýlanýar. Bu enjamyň görnüşi Amerikan GTI kompaniýasynyň G-500DS-ni öz içine alýar (2-nji surat).

2-nji surat, ABŞ-daky GTI kompaniýasynyň G-500DS aýlanýan stoluň üweýji enjamy

Kremniý waferini aýlawly üwemek:

Uly ölçegli kremniý waferini taýýarlamak we yzyna inçelmek bilen işlemegiň zerurlyklaryny kanagatlandyrmak, şeýle hem TTV gymmaty bilen ýüziň takyklygyny almak üçin. 1988-nji ýylda ýapon alymy Matsui kremniý waferini aýlanyp üwemek (içinde üwemek) usulyny teklip etdi. Onuň prinsipi 3-nji suratda görkezilen. Iş stolunda adsorbsiýa edilen bir kristally kremniý waferi we käse şekilli almaz üwemek tigiri öz oklarynyň daşyndan aýlanýar we üwemek tigiri şol bir wagtyň özünde ok ugry boýunça yzygiderli iýmitlendirilýär. Olaryň arasynda üwemek tigirisiniň diametri işlenen kremniý waferiniň diametrinden uly we onuň aýlawy kremniý waferiniň merkezinden geçýär. Üwemek güýjüni azaltmak we üwemek gyzgynlygyny azaltmak üçin wakuum sorujy käse adatça güberçek ýa-da içburun görnüşe getirilýär ýa-da üwemek tigiri bilen kremniý waferiniň arasynda ýarym kontakt üwemegi üpjün etmek üçin üwemek tigiri bilen sorujy käse tigiri okunyň arasyndaky burç sazlanýar.

3-nji surat, Kremniý waferiniň aýlanýan üweme prinsipiniň shematiki diagrammasy

Aýlanýan stoluň üwelmesi bilen deňeşdirilende, kremniý waferiniň aýlanýan üwelmeginiň aşakdaky artykmaçlyklary bar: ① Bir gezeklik bir wafer üwelmesi 300 mm-den uly ölçegli kremniý waferlerini işläp bilýär; ② Hakyky üwelme meýdany B we kesiş burçy θ üýtgewsiz we üwelme güýji deňeşdirme boýunça durnukly; ③ Üwelme tigiriniň okunyň we kremniý waferiniň okunyň arasyndaky egiliş burçuny sazlamak arkaly, bir kristally kremniý waferiniň ýüz görnüşini has gowy ýüz görnüşiniň takyklygyny gazanmak üçin işjeň dolandyryp bolýar. Mundan başga-da, kremniý waferiniň aýlanýan üwelmeginiň üwelme meýdany we kesiş burçy θ uly gyra üwelmesi, onlaýn galyňlygy we ýüz hilini aňsat anyklamak we dolandyrmak, ykjam enjam gurluşy, köp stansiýaly aňsat integrasiýa edilen üwelme we ýokary üwelme netijeliligi ýaly artykmaçlyklara eýedir.
Önümçiligiň netijeliligini ýokarlandyrmak we ýarymgeçiriji önümçilik liniýalarynyň zerurlyklaryny kanagatlandyrmak üçin, kremniý waferiniň aýlanýan owradylmagy prinsipine esaslanýan täjirçilik owradyjy enjamlary köp şpindelli köp stansiýaly gurluşy ulanýar, bu bolsa bir ýükleme we düşürmede gödek owradmagy we inçe owradmagy tamamlap bilýär. Beýleki kömekçi desgalar bilen utgaşdyrylyp, ol bir kristally kremniý waferleriniň "guradylanda/guradylanda" we "kassetadan kasseta" doly awtomatik owradylmagyny amala aşyryp bilýär.

Iki taraplaýyn üwemek:

Kremniý waferiniň aýlawly üwemeleýşi kremniý waferiniň ýokarky we aşaky ýüzlerini işläp bejerende, iş bölegini öwürmek we tapgyrlaýyn ýerine ýetirmek gerek bolýar, bu bolsa netijeliligi çäklendirýär. Şol bir wagtyň özünde, kremniý waferiniň aýlawly üwemeleýşi ýüz ýalňyşlygyny göçürmek (göçürmek) we üwemeleme yzlaryny (üwemeleme yzlaryny) emele getirýär we 4-nji suratda görkezilişi ýaly, sim kesilenden soň (köp taraply arra) ýeke kristally kremniý waferiniň ýüzünde tolkunlylyk we konuslanma ýaly kemçilikleri netijeli aýyrmak mümkin däl. Ýokardaky kemçilikleri ýeňip geçmek üçin 1990-njy ýyllarda iki taraply üwemeleme tehnologiýasy (iki taraply üwemeleme) peýda boldy we onuň prinsipi 5-nji suratda görkezilen. Iki tarapda simmetriki taýdan paýlanan gysgyçlar ýeke kristally kremniý waferini saklaýjy halkada gysýar we rulon tarapyndan hereketlendirilip haýal aýlanýar. Bir jübüt käse görnüşli almaz üwemeleme tigirleri ýeke kristally kremniý waferiniň iki tarapynda deňeşdirilip ýerleşýär. Howa göteriji elektrik şpindel bilen hereketlendirilip, olar ters ugurlarda aýlanýar we ýeke kristally kremniý waferiniň iki taraply üwemelemegine ýetmek üçin ok boýunça iýmitlenýär. Suratdan görnüşi ýaly, iki taraplaýyn öjüklemek sim kesilenden soň monokristal kremniý lavhasynyň ýüzündäki tolkunlylygy we konuslanmany netijeli aýyryp biler. Öjüklemek çarhynyň okunyň ýerleşiş ugry boýunça iki taraplaýyn öjüklemek gorizontal we dik bolup biler. Olaryň arasynda gorizontal iki taraplaýyn öjüklemek kremniý lavhasynyň ölü agramy sebäpli kremniý lavhasynyň deformasiýasynyň öjüklemek hiline täsirini netijeli azaldyp biler we monokristal kremniý lavhasynyň iki tarapyndaky öjüklemek prosesiniň şertleriniň birmeňzeş bolmagyny we abraziw bölejikleriniň we öjüklemek bölekleriniň monokristal kremniý lavhasynyň ýüzünde galmagynyň aňsat däldigini üpjün etmek aňsat. Bu deňeşdirme boýunça ideal öjüklemek usulydyr.

4-nji surat, Kremniý wafli aýlanyşynda üwemekde "Kopiýa ýalňyşlygy" we aşynma alamatlarynyň kemçilikleri

5-nji surat, iki taraply üwemek prinsipiniň shematiki diagrammasy

1-nji tablisa ýokardaky üç görnüşli bir kristally kremniý waferleriniň üwelmeginiň we iki taraplaýyn üwelmeginiň deňeşdirmesini görkezýär. Iki taraplaýyn üwelmek, esasan, 200 mm-den aşak kremniý waferlerini gaýtadan işlemek üçin ulanylýar we waferiň ýokary çykymlylygyna eýedir. Berk abraziw üwelýän tigirleriň ulanylmagy sebäpli, bir kristally kremniý waferleriniň üwelmegi iki taraplaýyn üwelmäge garanyňda has ýokary ýüz hilini alyp biler. Şonuň üçin kremniý waferiniň aýlanýan üwelmegi we iki taraplaýyn üwelmegi esasy 300 mm kremniý waferleriniň gaýtadan işlemek hiliniň talaplaryna laýyk gelip biler we häzirki wagtda iň möhüm tekizlemek işläp bejeriş usullarydyr. Kremniý waferiniň tekizlemek işläp bejeriş usulyny saýlanyňyzda, bir kristally kremniý waferiniň diametriniň ululygynyň, ýüz hiliniň we jylawlamak waferini gaýtadan işlemek tehnologiýasynyň talaplaryny hemmetaraplaýyn göz öňünde tutmak zerurdyr. Waferiň arka tarapyny inçeltmek diňe bir taraplaýyn gaýtadan işlemek usulyny, mysal üçin, kremniý waferiniň aýlanýan üwelmek usulyny saýlap biler.

Kremniý waferlerini üwemekde üwemek usulyny saýlamakdan başga-da, oňyn basyş, üwemek çarhynyň däne ölçegi, üwemek çarhynyň baglaýjysy, üwemek çarhynyň tizligi, kremniý waferiniň tizligi, üwemek suwuklygynyň ýapyşyklygy we akym tizligi ýaly makul proses parametrlerini saýlamak we makul proses ýoluny kesgitlemek zerurdyr. Adatça, ýokary işleme netijeliligi, ýokary ýüz tekizligi we pes ýüz zeperlenmesi bolan bir kristally kremniý waferlerini almak üçin gödek üwemek, ýarym gutarnykly üwemek, gutarnykly üwemek, uçgunsyz üwemek we haýal yza çekilmegi öz içine alýan segmentleşdirilen üwemek prosesi ulanylýar.