Inleiding tot het waferbackslijpproces
1. Het doel van terugslijpen
Tijdens het maken van halfgeleiders uit wafers verandert het uiterlijk van wafers voortdurend.Ten eerste worden tijdens het productieproces van de wafel de rand en het oppervlak van de wafel gepolijst, een proces waarbij gewoonlijk beide zijden van de wafel worden geslepen.Na het einde van het front-end proces kunt u beginnen met het slijpproces aan de achterkant, waarbij alleen de achterkant van de wafer wordt gemalen, waardoor de chemische verontreiniging in het front-end proces kan worden verwijderd en de dikte van de chip kan worden verminderd, wat zeer geschikt is voor de productie van dunne chips gemonteerd op IC-kaarten of mobiele apparaten.Bovendien heeft dit proces de voordelen van het verminderen van de weerstand, het verminderen van het energieverbruik, het verhogen van de thermische geleidbaarheid en het snel afvoeren van warmte naar de achterkant van de wafer.Maar omdat de wafel dun is, kan hij tegelijkertijd gemakkelijk breken of kromtrekken door externe krachten, waardoor de verwerkingsstap moeilijker wordt.
2. Gedetailleerd proces voor terugslijpen (terugslijpen).
Terugslijpen kan worden onderverdeeld in de volgende drie stappen: plak eerst beschermende tapelaminering op de wafer;Ten tweede: maal de achterkant van de wafel;Ten derde moet de wafer, voordat de chip van de wafer wordt gescheiden, op de wafermontage worden geplaatst die de tape beschermt.Het waferpatch-proces is de voorbereidingsfase voor het scheiden van de waferschip(snijden van de chip) en kan daarom ook bij het snijproces worden betrokken.Naarmate de chips de afgelopen jaren dunner zijn geworden, kan ook de procesvolgorde veranderen en zijn de processtappen verfijnder geworden.
3. Tapelaminatieproces voor waferbescherming
De eerste stap bij het rugslijpen is het coaten.Dit is een coatingproces waarbij tape aan de voorkant van de wafer wordt geplakt.Bij het slijpen op de achterkant zullen de siliciumverbindingen zich verspreiden, en de wafel kan tijdens dit proces ook barsten of kromtrekken als gevolg van externe krachten, en hoe groter het wafeloppervlak, des te gevoeliger voor dit fenomeen.Daarom wordt, voordat de achterkant wordt geslepen, een dunne Ultra Violet (UV) blauwe film aangebracht om de wafel te beschermen.
Om bij het aanbrengen van de film geen opening of luchtbellen tussen de wafer en de tape te veroorzaken, is het noodzakelijk om de kleefkracht te vergroten.Na het slijpen aan de achterkant moet de tape op de wafer echter worden bestraald met ultraviolet licht om de kleefkracht te verminderen.Na het strippen mogen er geen taperesten op het waferoppervlak achterblijven.Soms maakt het proces gebruik van een zwakke hechting en is het vatbaar voor bellen, niet-ultraviolet reducerende membraanbehandeling, hoewel er veel nadelen zijn, maar niet duur.Daarnaast worden ook Bump-films gebruikt, die twee keer zo dik zijn als UV-reductiemembranen, en deze zullen naar verwachting in de toekomst steeds vaker worden gebruikt.
4. De dikte van de wafel is omgekeerd evenredig met het chippakket
De wafeldikte na het slijpen van de achterkant wordt over het algemeen teruggebracht van 800-700 µm naar 80-70 µm.Wafels die tot een tiende zijn verdund, kunnen vier tot zes lagen worden gestapeld.Recentelijk kunnen wafers zelfs worden verdund tot ongeveer 20 millimeter door een tweeslijpproces, waardoor ze worden gestapeld tot 16 tot 32 lagen, een meerlaagse halfgeleiderstructuur die bekend staat als een multi-chippakket (MCP).In dit geval mag de totale hoogte van de afgewerkte verpakking, ondanks het gebruik van meerdere lagen, een bepaalde dikte niet overschrijden. Daarom wordt altijd gestreefd naar dunnere slijpwafels.Hoe dunner de wafel, hoe meer defecten er zijn en hoe moeilijker het volgende proces is.Daarom is geavanceerde technologie nodig om dit probleem te verbeteren.
5. Wijziging van de terugslijpmethode
Door wafels zo dun mogelijk te snijden om de beperkingen van verwerkingstechnieken te overwinnen, blijft de technologie voor het slijpen van de achterkant evolueren.Voor gewone wafels met een dikte van 50 mm of meer omvat het slijpen van de achterkant drie stappen: een ruwe slijping en vervolgens een fijne slijping, waarbij de wafel na twee maalsessies wordt gesneden en gepolijst.Op dit punt worden, vergelijkbaar met chemisch mechanisch polijsten (CMP), gewoonlijk slurry en gedeïoniseerd water aangebracht tussen het polijstkussen en de wafer.Dit polijstwerk kan de wrijving tussen de wafel en het polijstkussen verminderen en het oppervlak helder maken.Als de wafel dikker is, kan Super Fine Grinding worden gebruikt, maar hoe dunner de wafel, hoe meer polijsten nodig is.
Als de wafel dunner wordt, is deze tijdens het snijproces gevoelig voor externe defecten.Als de dikte van de wafel 50 µm of minder bedraagt, kan de procesvolgorde daarom worden gewijzigd.Op dit moment wordt de DBG-methode (Dicing Before Grinding) gebruikt, dat wil zeggen dat de wafel vóór het eerste malen in tweeën wordt gesneden.De chip wordt veilig gescheiden van de wafel in de volgorde van snijden, slijpen en snijden.Daarnaast zijn er speciale maalmethoden waarbij gebruik wordt gemaakt van een sterke glasplaat om te voorkomen dat de wafel breekt.
Met de toenemende vraag naar integratie in de miniaturisering van elektrische apparaten moet de achterkantslijptechnologie niet alleen haar beperkingen overwinnen, maar zich ook blijven ontwikkelen.Tegelijkertijd is het niet alleen nodig om het defectprobleem van de wafer op te lossen, maar ook om je voor te bereiden op nieuwe problemen die zich in het toekomstige proces kunnen voordoen.Om deze problemen op te lossen kan het nodig zijnschakelaarde procesvolgorde, of introduceer chemische etstechnologie die wordt toegepast op dehalfgeleiderfront-end proces, en nieuwe verwerkingsmethoden volledig ontwikkelen.Om de inherente defecten van wafels met een groot oppervlak op te lossen, worden verschillende slijpmethoden onderzocht.Daarnaast wordt er onderzoek gedaan naar de manier waarop de siliciumslak die ontstaat na het vermalen van de wafels kan worden gerecycled.
Posttijd: 14 juli 2023