مقدمه ای بر فرآیند آسیاب برگشتی ویفر

ویفرهایی که تحت پردازش front-end قرار گرفته اند و تست ویفر را پشت سر گذاشته اند، پردازش back-end را با Back Grinding آغاز می کنند.آسیاب پشتی فرآیند نازک کردن پشت ویفر است که هدف از آن نه تنها کاهش ضخامت ویفر، بلکه اتصال فرآیندهای جلو و عقب برای حل مشکلات بین دو فرآیند است.هرچه تراشه نیمه هادی نازک تر باشد، تراشه های بیشتری می توانند روی هم چیده شوند و ادغام بالاتری دارد.با این حال، هر چه ادغام بالاتر باشد، عملکرد محصول پایین تر است.بنابراین، بین یکپارچه سازی و بهبود عملکرد محصول تضاد وجود دارد.بنابراین، روش Grinding که ضخامت ویفر را تعیین می کند، یکی از کلیدهای کاهش هزینه تراشه های نیمه هادی و تعیین کیفیت محصول است.

1. هدف از Back Grinding

در فرآیند ساخت نیمه هادی ها از ویفر، ظاهر ویفرها دائما تغییر می کند.ابتدا، در فرآیند تولید ویفر، لبه و سطح ویفر صیقل داده می شود، فرآیندی که معمولاً هر دو طرف ویفر را آسیاب می کند.پس از پایان فرآیند جلویی، می توانید فرآیند آسیاب پشت ویفر را شروع کنید که فقط پشت ویفر را آسیاب می کند، که می تواند آلودگی شیمیایی را در فرآیند جلویی از بین ببرد و ضخامت تراشه را کاهش دهد که بسیار مناسب است. برای تولید تراشه های نازک نصب شده بر روی کارت های آی سی یا دستگاه های تلفن همراه.علاوه بر این، این فرآیند دارای مزایای کاهش مقاومت، کاهش مصرف برق، افزایش رسانایی حرارتی و دفع سریع گرما به پشت ویفر است.اما در عین حال، به دلیل نازک بودن ویفر، شکستن یا تاب برداشتن آن توسط نیروهای خارجی آسان است و مرحله پردازش را دشوارتر می کند.

2. پشت سنگزنی (بازگشت سنگزنی) فرآیند دقیق

سنگ زنی پشت را می توان به سه مرحله زیر تقسیم کرد: اول، چسباندن نوار محافظ لمینت روی ویفر.دوم، پشت ویفر را آسیاب کنید.سوم، قبل از جدا کردن تراشه از ویفر، ویفر باید بر روی ویفر مونتینگ قرار گیرد که از نوار محافظت می کند.فرآیند پچ ویفر مرحله آماده سازی برای جداسازی استتراشه(برش تراشه) و بنابراین می تواند در فرآیند برش نیز گنجانده شود.در سال‌های اخیر، با نازک‌تر شدن تراشه‌ها، ممکن است توالی فرآیند نیز تغییر کند، و مراحل فرآیند اصلاح‌تر شده‌اند.

3. فرآیند لمینیت نواری برای محافظت از ویفر

اولین مرحله در سنگ زنی پشت، پوشش است.این یک فرآیند پوشش است که نوار را به جلوی ویفر می چسباند.هنگام آسیاب کردن در پشت، ترکیبات سیلیکونی در اطراف پخش می شوند و ویفر نیز ممکن است در اثر نیروهای خارجی در طول این فرآیند ترک بخورد یا تاب بخورد و هر چه سطح ویفر بزرگتر باشد، مستعد ابتلا به این پدیده می شود.بنابراین، قبل از آسیاب کردن پشت، یک لایه نازک آبی رنگ ماوراء بنفش (UV) برای محافظت از ویفر وصل می شود.

هنگام استفاده از فیلم، برای اینکه بین ویفر و نوار حباب ایجاد نشود، باید نیروی چسبندگی را افزایش داد.با این حال، پس از آسیاب در پشت، نوار روی ویفر باید تحت تابش نور ماوراء بنفش قرار گیرد تا نیروی چسبندگی کاهش یابد.پس از جداسازی، باقیمانده نوار نباید روی سطح ویفر باقی بماند.گاهی اوقات، این فرآیند از یک چسبندگی ضعیف و مستعد حباب کردن غشای کاهنده غیر اشعه ماوراء بنفش استفاده می کند، اگرچه معایب زیادی دارد، اما ارزان است.علاوه بر این، فیلم های Bump که دو برابر غشاهای کاهش دهنده اشعه ماوراء بنفش ضخامت دارند نیز مورد استفاده قرار می گیرند و انتظار می رود در آینده با فرکانس فزاینده ای مورد استفاده قرار گیرند.

4. ضخامت ویفر با بسته بندی تراشه نسبت معکوس دارد

ضخامت ویفر پس از آسیاب پشتی معمولاً از 800-700 میکرومتر به 80-70 میکرومتر کاهش می یابد.ویفرهایی که تا یک دهم نازک شده اند می توانند چهار تا شش لایه روی هم قرار دهند.اخیراً، ویفرها را حتی می‌توان با یک فرآیند دو آسیاب تا حدود 20 میلی‌متر نازک کرد و در نتیجه آن‌ها را در 16 تا 32 لایه، یک ساختار نیمه‌هادی چند لایه که به عنوان بسته‌های چند تراشه‌ای (MCP) شناخته می‌شود، انباشته کرد.در این حالت علیرغم استفاده از لایه های متعدد، ارتفاع کل بسته بندی تمام شده نباید از ضخامت خاصی تجاوز کند، به همین دلیل است که ویفرهای آسیاب نازک تر همیشه دنبال می شوند.هر چه ویفر نازک تر باشد، عیوب بیشتری وجود دارد و فرآیند بعدی دشوارتر است.بنابراین برای بهبود این مشکل به فناوری پیشرفته نیاز است.

5. تغییر روش سنگ زنی پشت

با برش ویفرها تا حد امکان نازک برای غلبه بر محدودیت های تکنیک های پردازش، فناوری آسیاب پشتی به تکامل خود ادامه می دهد.برای ویفرهای معمولی با ضخامت 50 یا بیشتر، آسیاب پشتی شامل سه مرحله است: یک آسیاب خشن و سپس یک آسیاب ریز، جایی که ویفر پس از دو جلسه آسیاب بریده و صیقل می‌شود.در این مرحله، مشابه پولیش مکانیکی شیمیایی (CMP)، دوغاب و آب دیونیزه معمولاً بین پد پولیش و ویفر اعمال می شود.این کار پولیش می تواند اصطکاک بین ویفر و پد پولیش را کاهش دهد و سطح را روشن کند.هنگامی که ویفر ضخیم تر است، می توان از Super Fine Grinding استفاده کرد، اما هر چه ویفر نازک تر باشد، پولیش بیشتری مورد نیاز است.

اگر ویفر نازک‌تر شود، در طول فرآیند برش مستعد عیوب خارجی است.بنابراین، اگر ضخامت ویفر 50 میکرومتر یا کمتر باشد، می توان توالی فرآیند را تغییر داد.در این زمان از روش DBG (Dicing Before Grinding) استفاده می شود، یعنی قبل از اولین آسیاب ویفر از وسط نصف می شود.تراشه به ترتیب خرد کردن، آسیاب کردن و برش دادن به طور ایمن از ویفر جدا می شود.علاوه بر این، روش های خاصی برای آسیاب وجود دارد که از یک صفحه شیشه ای قوی برای جلوگیری از شکستن ویفر استفاده می کند.

با افزایش تقاضا برای ادغام در کوچک سازی لوازم الکتریکی، تکنولوژی سنگ زنی پشتی نه تنها باید بر محدودیت های خود غلبه کند، بلکه همچنان به توسعه خود ادامه دهد.در عین حال، نه تنها باید مشکل عیب ویفر را حل کرد، بلکه باید برای مشکلات جدیدی که ممکن است در روند آینده ایجاد شود، آماده شود.برای حل این مشکلات، ممکن است لازم باشدتعویضدنباله فرآیند، یا معرفی فن آوری اچ شیمیایی اعمال شده بهنیمه هادیفرآیند جلویی، و به طور کامل توسعه روش های پردازش جدید.به منظور حل عیوب ذاتی ویفرهای بزرگ، انواع مختلفی از روش های آسیاب در حال بررسی هستند.علاوه بر این، تحقیقاتی در مورد چگونگی بازیافت سرباره سیلیکونی تولید شده پس از آسیاب ویفرها در حال انجام است.

زمان ارسال: ژوئیه-14-2023