İnceltmeye neden ihtiyaç duyulur?

Arka uç işlem aşamasında,gofret (silikon gofretÖn tarafta devreler bulunan) paket montaj yüksekliğini azaltmak, çip paketi hacmini azaltmak, çipin termal difüzyon verimliliğini, elektriksel performansını, mekanik özelliklerini iyileştirmek ve kesme miktarını azaltmak için sonraki kesme, kaynaklama ve paketlemeden önce arka tarafın inceltilmesi gerekir. Geri taşlama, yüksek verimlilik ve düşük maliyet avantajlarına sahiptir. Geleneksel ıslak aşındırma ve iyon aşındırma işlemlerinin yerini alarak en önemli geri inceltme teknolojisi haline gelmiştir.

İnceltilmiş gofret

Nasıl zayıflanır?

Geleneksel paketleme sürecinde gofret inceltmenin ana süreci

Belirli adımlargofretinceltme, işlenecek gofreti inceltme filmine bağlamak ve ardından vakum kullanarak inceltme filmini ve üzerindeki çipi gözenekli seramik gofret masasına adsorbe etmek, fincan şeklindeki elmas taşlama tekerleğinin çalışma yüzeyinin iç ve dış dairesel tekne merkez hatlarını silikon gofretin merkezine ayarlamak ve silikon gofret ve taşlama tekerleğinin kesme-taşlama için kendi eksenleri etrafında dönmesini sağlamaktır. Taşlama üç aşamadan oluşur: kaba taşlama, ince taşlama ve parlatma.

Wafer fabrikasından çıkan wafer, paketleme için gereken kalınlığa kadar inceltmek için arkadan taşlanır. Wafer taşlanırken, devre alanını korumak için ön tarafa (Aktif Alan) bant uygulanması gerekir ve aynı zamanda arka taraf da taşlanır. Taşlamadan sonra bandı çıkarın ve kalınlığı ölçün.
Silisyum gofret hazırlamada başarıyla uygulanan öğütme işlemleri arasında döner tabla öğütme,silikon gofretrotasyon taşlama, çift taraflı taşlama, vb. Tek kristal silisyum gofretlerin yüzey kalitesi gereksinimlerinin daha da iyileştirilmesiyle birlikte, TAIKO taşlama, kimyasal mekanik taşlama, parlatma taşlama ve planet disk taşlama gibi yeni taşlama teknolojileri sürekli olarak önerilmektedir.

Döner tabla taşlama:

Döner tabla taşlama (döner tabla taşlama), silikon gofret hazırlama ve geri inceltmede kullanılan erken bir taşlama işlemidir. Prensibi Şekil 1'de gösterilmiştir. Silikon gofretler, döner tablanın vantuzlarına sabitlenir ve döner tabla tarafından senkronize olarak döndürülür. Silikon gofretler kendi eksenleri etrafında dönmez; taşlama çarkı yüksek hızda dönerken eksenel olarak beslenir ve taşlama çarkının çapı silikon gofretin çapından daha büyüktür. İki tip döner tabla taşlama vardır: yüzey dalma taşlama ve yüzey teğetsel taşlama. Yüzey dalma taşlamada, taşlama çarkı genişliği silikon gofret çapından daha büyüktür ve taşlama çarkı mili, fazlalık işlenene kadar eksenel yönü boyunca sürekli olarak beslenir ve ardından silikon gofret döner tablanın tahriki altında döndürülür; yüzey teğetsel taşlamada, taşlama çarkı eksenel yönü boyunca beslenir ve silikon gofret dönen diskin tahriki altında sürekli olarak döndürülür ve taşlama, ileri geri besleme (karşılıklı hareket) veya sürünme beslemesi (sürünme beslemesi) ile tamamlanır.

Şekil 1, döner tabla taşlama (yüz teğetsel) prensibinin şematik diyagramı

Döner tabla taşlama, taşlama yöntemiyle karşılaştırıldığında yüksek çıkarma oranı, küçük yüzey hasarı ve kolay otomasyon avantajlarına sahiptir. Ancak, taşlama işleminde gerçek taşlama alanı (aktif taşlama) B ve kesme açısı θ (taşlama çarkının dış çemberi ile silikon gofretin dış çemberi arasındaki açı), taşlama çarkının kesme pozisyonunun değişmesiyle değişir, bu da dengesiz bir taşlama kuvvetine neden olur, bu da ideal yüzey hassasiyetini (yüksek TTV değeri) elde etmeyi zorlaştırır ve kenar çökmesi ve kenar çökmesi gibi kusurlara kolayca neden olur. Döner tabla taşlama teknolojisi, esas olarak 200 mm'nin altındaki tek kristal silikon gofretlerin işlenmesinde kullanılır. Tek kristal silikon gofretlerin boyutundaki artış, ekipman tezgahının yüzey hassasiyeti ve hareket hassasiyeti için daha yüksek gereksinimler ortaya koymuştur, bu nedenle döner tabla taşlama, 300 mm'nin üzerindeki tek kristal silikon gofretlerin taşlanması için uygun değildir.
Taşlama verimliliğini artırmak için, ticari düzlem teğetsel taşlama ekipmanı genellikle çoklu taşlama tekerleği yapısını benimser. Örneğin, ekipmana bir dizi kaba taşlama tekerleği ve bir dizi ince taşlama tekerleği takılır ve döner tabla, kaba taşlamayı ve ince taşlamayı sırayla tamamlamak için bir daire döndürür. Bu tür ekipmanlar arasında Amerikan GTI Şirketi'nin G-500DS'si bulunur (Şekil 2).

Şekil 2, ABD'deki GTI Şirketinin G-500DS döner tabla taşlama ekipmanı

Silisyum gofret rotasyon taşlama:

Büyük boyutlu silikon gofret hazırlama ve geri inceltme işlemlerinin ihtiyaçlarını karşılamak ve iyi TTV değerine sahip yüzey doğruluğu elde etmek için. 1988 yılında Japon bilim adamı Matsui bir silikon gofret dönüş taşlama (besleme içi taşlama) yöntemi önerdi. Prensibi Şekil 3'te gösterilmiştir. Çalışma tezgahına adsorbe edilen tek kristal silikon gofret ve fincan şeklindeki elmas taşlama tekerleği kendi eksenleri etrafında döner ve taşlama tekerleği aynı anda eksenel yönde sürekli olarak beslenir. Bunlar arasında, taşlama tekerleğinin çapı işlenmiş silikon gofretin çapından daha büyüktür ve çevresi silikon gofretin merkezinden geçer. Taşlama kuvvetini azaltmak ve taşlama ısısını azaltmak için, vakumlu vantuz genellikle dışbükey veya içbükey bir şekle getirilir veya taşlama tekerleği mili ile vantuz mili ekseni arasındaki açı, taşlama tekerleği ile silikon gofret arasında yarı temaslı taşlama sağlamak için ayarlanır.

Şekil 3, Silikon gofret döner taşlama prensibinin şematik diyagramı

Döner tabla taşlama ile karşılaştırıldığında, silikon gofret döner taşlamanın aşağıdaki avantajları vardır: ① Tek seferlik tek gofret taşlama, 300 mm'den büyük büyük boyutlu silikon gofretleri işleyebilir; ② Gerçek taşlama alanı B ve kesme açısı θ sabittir ve taşlama kuvveti nispeten kararlıdır; ③ Taşlama tekerleği ekseni ile silikon gofret ekseni arasındaki eğim açısını ayarlayarak, tek kristal silikon gofretin yüzey şekli daha iyi yüzey şekli doğruluğu elde etmek için aktif olarak kontrol edilebilir. Ek olarak, silikon gofret döner taşlamanın taşlama alanı ve kesme açısı θ ayrıca büyük marjlı taşlama, kolay çevrimiçi kalınlık ve yüzey kalitesi tespiti ve kontrolü, kompakt ekipman yapısı, kolay çok istasyonlu entegre taşlama ve yüksek taşlama verimliliği avantajlarına sahiptir.
Üretim verimliliğini artırmak ve yarı iletken üretim hatlarının ihtiyaçlarını karşılamak için, silikon gofret döner taşlama prensibine dayanan ticari taşlama ekipmanı, tek yükleme ve boşaltmada kaba taşlama ve ince taşlamayı tamamlayabilen çok mil çok istasyonlu bir yapı benimser. Diğer yardımcı tesislerle birleştirildiğinde, tek kristal silikon gofretlerin "kuru-giriş/kuru-çıkış" ve "kasetten kasete" tam otomatik taşlanmasını gerçekleştirebilir.

Çift taraflı taşlama:

Silisyum gofret döner taşlama, silisyum gofretin üst ve alt yüzeylerini işlerken, iş parçasının ters çevrilmesi ve adımlar halinde gerçekleştirilmesi gerekir, bu da verimliliği sınırlar. Aynı zamanda, silisyum gofret döner taşlama, yüzey hatası kopyalama (kopyalama) ve taşlama izlerine (taşlama izi) sahiptir ve Şekil 4'te gösterildiği gibi, tel kesme (çoklu testere) sonrasında tek kristal silisyum gofretin yüzeyindeki dalgalanma ve koniklik gibi kusurları etkili bir şekilde gidermek imkansızdır. Yukarıdaki kusurların üstesinden gelmek için, 1990'larda çift taraflı taşlama teknolojisi (doublesidegrinding) ortaya çıktı ve prensibi Şekil 5'te gösterilmiştir. Her iki tarafa simetrik olarak dağıtılan kelepçeler, tek kristal silisyum gofreti tutma halkasına sıkıştırır ve silindir tarafından tahrik edilen yavaşça döner. Bir çift fincan şeklindeki elmas taşlama tekerleği, tek kristal silisyum gofretin her iki tarafına nispeten yerleştirilmiştir. Hava yataklı elektrikli mil tarafından tahrik edilen, zıt yönlerde döner ve tek kristal silisyum gofretin çift taraflı taşlanmasını sağlamak için eksenel olarak beslenirler. Şekilden görülebileceği gibi, çift taraflı taşlama, tel kesme işleminden sonra tek kristal silikon gofretin yüzeyindeki dalgalanmayı ve konikliği etkili bir şekilde giderebilir. Taşlama tekerleği ekseninin düzenleme yönüne göre, çift taraflı taşlama yatay ve dikey olabilir. Bunlar arasında, yatay çift taraflı taşlama, silikon gofretin ölü ağırlığından kaynaklanan silikon gofret deformasyonunun taşlama kalitesi üzerindeki etkisini etkili bir şekilde azaltabilir ve tek kristal silikon gofretin her iki tarafındaki taşlama işlemi koşullarının aynı olmasını sağlamak kolaydır ve aşındırıcı parçacıkların ve taşlama talaşlarının tek kristal silikon gofretin yüzeyinde kalması kolay değildir. Nispeten ideal bir taşlama yöntemidir.

Şekil 4, "Hata kopyalama" ve silikon gofret dönüş taşlamasındaki aşınma izi kusurları

Şekil 5, çift taraflı taşlama prensibinin şematik diyagramı

Tablo 1, yukarıdaki üç tip tek kristal silikon gofretin taşlama ve çift taraflı taşlama arasındaki karşılaştırmayı göstermektedir. Çift taraflı taşlama, esas olarak 200 mm'nin altındaki silikon gofret işleme için kullanılır ve yüksek bir gofret verimine sahiptir. Sabit aşındırıcı taşlama tekerleklerinin kullanılması nedeniyle, tek kristal silikon gofretlerin taşlanması, çift taraflı taşlamaya göre çok daha yüksek bir yüzey kalitesi elde edebilir. Bu nedenle, hem silikon gofret döner taşlama hem de çift taraflı taşlama, ana akım 300 mm silikon gofretlerin işleme kalitesi gereksinimlerini karşılayabilir ve şu anda en önemli düzleştirme işleme yöntemleridir. Bir silikon gofret düzleştirme işleme yöntemi seçerken, tek kristal silikon gofretin çap boyutu, yüzey kalitesi ve parlatma gofret işleme teknolojisi gereksinimlerini kapsamlı bir şekilde dikkate almak gerekir. Gofretin arka incelmesi, yalnızca silikon gofret döner taşlama yöntemi gibi tek taraflı bir işleme yöntemi seçebilir.

Silisyum gofret taşlamada taşlama yönteminin seçilmesine ek olarak, pozitif basınç, taşlama tekerleği tane boyutu, taşlama tekerleği bağlayıcısı, taşlama tekerleği hızı, silisyum gofret hızı, taşlama sıvısı viskozitesi ve akış hızı vb. gibi makul işlem parametrelerinin seçimini belirlemek ve makul bir işlem yolu belirlemek de gereklidir. Genellikle, kaba taşlama, yarı son taşlama, son taşlama, kıvılcımsız taşlama ve yavaş destek içeren segmentli bir taşlama işlemi, yüksek işleme verimliliği, yüksek yüzey düzgünlüğü ve düşük yüzey hasarına sahip tek kristal silisyum gofretleri elde etmek için kullanılır.