Введення в процес зворотного шліфування пластин

Пластини, які пройшли передню обробку та пройшли тестування пластин, розпочнуть зворотну обробку за допомогою зворотного шліфування.Зворотне шліфування — це процес потоншення тильної сторони пластини, метою якого є не лише зменшення товщини пластини, але й з’єднання переднього та заднього процесів для вирішення проблем між двома процесами.Чим тонший напівпровідниковий чіп, тим більше чіпів можна помістити в стек і тим вище інтеграція.Однак чим вище інтеграція, тим нижча продуктивність продукту.Тому існує протиріччя між інтеграцією та покращенням продуктивності продукту.Таким чином, метод шліфування, який визначає товщину пластини, є одним із ключів до зниження вартості напівпровідникових мікросхем і визначення якості продукції.

1. Мета зворотного шліфування

У процесі виготовлення напівпровідників з пластин зовнішній вигляд пластин постійно змінюється.По-перше, у процесі виготовлення пластини край і поверхня пластини поліруються, при цьому зазвичай шліфуються обидві сторони пластини.Після завершення переднього процесу ви можете розпочати процес шліфування задньої сторони, який шліфує лише задню частину пластини, що може видалити хімічне забруднення в передньому процесі та зменшити товщину чіпа, що дуже підходить для виробництва тонких чіпів, встановлених на IC-картах або мобільних пристроях.Крім того, цей процес має такі переваги, як зменшення опору, зменшення енергоспоживання, підвищення теплопровідності та швидке розсіювання тепла на задній частині пластини.Але в той же час, оскільки пластина тонка, її легко зламати або деформувати зовнішніми силами, що ускладнює етап обробки.

2. Детальний процес зворотного шліфування (Back Grinding).

Зворотне шліфування можна розділити на наступні три етапи: спочатку наклейте захисну стрічку на пластину;По-друге, подрібніть зворотну сторону вафлі;По-третє, перед тим, як відокремити мікросхему від пластини, пластину потрібно помістити на кріплення для пластини, яке захищає стрічку.Процес пластування вафель є етапом підготовки до відділеннячіп(різання стружки) і тому також може бути включений у процес різання.В останні роки, оскільки чіпи стали тоншими, послідовність процесу також може змінитися, а етапи процесу стали більш витонченими.

3. Процес ламінування стрічки для захисту пластин

Першим етапом заднього шліфування є покриття.Це процес нанесення покриття, який приклеює стрічку до передньої частини пластини.Під час шліфування на тильній стороні сполуки кремнію розповсюджуються навколо, і пластина також може тріснути або деформуватися через зовнішні сили під час цього процесу, і чим більша площа пластини, тим більш сприйнятлива до цього явища.Тому перед шліфуванням тильної сторони пластини наклеюється тонка ультрафіолетова (УФ) синя плівка для захисту пластини.

При наклеюванні плівки, щоб між пластиною і стрічкою не було зазорів і бульбашок повітря, необхідно збільшити силу зчеплення.Однак після шліфування на зворотному боці стрічку на пластині слід опромінити ультрафіолетом, щоб зменшити силу зчеплення.Після зняття залишки стрічки не повинні залишатися на поверхні пластини.Іноді процес буде використовувати слабку адгезію та схильність до бульбашок, що не зменшує ультрафіолетове лікування мембраною, хоча багато недоліків, але недороге.Крім того, також використовуються плівки Bump, які вдвічі товщі мембран, що зменшують ультрафіолет, і, як очікується, у майбутньому будуть використовуватися все частіше.

4. Товщина пластини обернено пропорційна упаковці мікросхеми

Товщина пластини після зворотного шліфування зазвичай зменшується з 800-700 мкм до 80-70 мкм.Вафлі, розріджені до десятої частини, можна складати від чотирьох до шести шарів.Останнім часом пластини можна навіть стоншити приблизно до 20 міліметрів за допомогою процесу двох шліфувань, таким чином укладаючи їх у 16-32 шари, багатошарову напівпровідникову структуру, відому як багатокристальний корпус (MCP).У цьому випадку, незважаючи на використання кількох шарів, загальна висота готової упаковки не повинна перевищувати певної товщини, тому завжди домагаються більш тонкого помелу пластин.Чим тонша пластина, тим більше дефектів, і тим складніше наступний процес.Тому для вирішення цієї проблеми потрібні передові технології.

5. Зміна методу зворотного помелу

Розрізаючи пластини якомога тонше, щоб подолати обмеження техніки обробки, технологія зворотного шліфування продовжує розвиватися.Для звичайних пластин товщиною 50 або більше зворотне шліфування включає три етапи: грубе шліфування, а потім тонке шліфування, де пластина розрізається та полірується після двох сеансів шліфування.На цьому етапі, подібно до хімічного механічного полірування (CMP), суспензія та деіонізована вода зазвичай застосовуються між полірувальною подушечкою та пластиною.Ця полірувальна робота може зменшити тертя між пластиною та полірувальною подушечкою та зробити поверхню яскравою.Якщо пластина товща, можна використовувати надточне шліфування, але чим тонша пластина, тим більше потрібно полірування.

Якщо пластина стає тоншою, вона схильна до зовнішніх дефектів у процесі різання.Тому, якщо товщина пластини становить 50 мкм або менше, послідовність процесу може бути змінена.У цей час використовується метод DBG (Dicing Before Grinding), тобто вафля перед першим помелом розрізається навпіл.Чіпс безпечно відділяється від вафлі в порядку нарізання кубиками, подрібнення та нарізання.Крім того, існують спеціальні методи шліфування, які використовують міцну скляну пластину, щоб запобігти розбиттю пластини.

Зі зростанням попиту на інтеграцію в мініатюризацію електричних приладів технологія заднього шліфування повинна не тільки подолати свої обмеження, але й продовжувати розвиватися.У той же час необхідно не тільки вирішити проблему дефекту пластини, але й підготуватися до нових проблем, які можуть виникнути в майбутньому процесі.Щоб вирішити ці проблеми, може знадобитисяперемикачпослідовність процесу або запровадити технологію хімічного травлення, що застосовується донапівпровідникінтерфейсний процес і повністю розробити нові методи обробки.Щоб усунути властиві дефекти пластин великої площі, досліджуються різноманітні методи шліфування.Крім того, проводяться дослідження щодо того, як переробити кремнієвий шлак, що утворюється після подрібнення пластин.

Час публікації: 14 липня 2023 р