Т'яскання вафель - це ключовий крок у виробництві напівпровідників, і його основна мета - відповідати вимогам продуктивності мікросхеми, упаковки, розсіювання тепла тощо.
Зміст
Товщина кремнієвої пластини
Переваги після витончення вафель
Процес витончення вафель
Технологія витончення вафель
1. Товщина кремнію
У процесі виготовлення напівпровідників пластина повинна мати достатню товщину, щоб відповідати вимогам механічної міцності та бойовиків, щоб її можна було обробляти та переносити всередині та між пристроями.
150 мм (6- дюйм) вафель
Стандартна товщина: близько 675 мкм
Діапазон: зазвичай від 650 мкм і 700 мкм
200 мм (8- дюйм) вафель
Стандартна товщина: близько 725 мкм
Діапазон: зазвичай від 700 мкм і 750 мкм
300 мм (12- дюйм) вафель
Стандартна товщина: близько 775 мкм
Діапазон: зазвичай від 750 мкм і 800 мкм
2. Переваги витончення вафель
На етапі упаковки, щоб задовольнити вимоги процесу упаковки, пластину зазвичай потрібно витончити до приблизно 100 ~ 200 мкм. Це тому, що витончена пластина може принести такі переваги:
Зменшіть об'єм упаковки: тонші вафлі допомагають досягти мініатюризації упаковки мікросхем
Поліпшення ефективності розсіювання тепла: Тонкі вафлі сприятливіші для видобутку тепла з підкладки
Зменшити внутрішнє напруження: стоншення може зменшити внутрішній стрес, що утворюється під час роботи мікросхеми, тим самим зменшуючи ризик розтріскування мікросхеми
Поліпшення електричних показників: Тонкі вафлі можуть зробити заднє золото покриття ближче до наземної площини, тим самим оптимізуючи високочастотні показники
Поліпшення врожайності DIing: Трогості вафлі можуть зменшити об'єм обробки під час упаковки та уникати дефектів, таких як крах краю та колапс кута
3. Процес витончення вафель
Для того, щоб досягти витончення вафель, механічне шліфування, хімічне механічне полірування (CMP) та інші процеси зазвичай використовуються.
Конкретний процес процесу витончення включає попередню підготовку, витончення (наприклад, шорстке шліфування, тонке шліфування, полірування тощо) та післяобробка (наприклад, видалення залишків, вимірювання плоскості, огляд якості тощо).
У розширених технологіях упаковки, таких як 2,5D та 3D упаковка, необхідна товщина мікросхеми може бути навіть до 30 мкм
4. Технологія витончення вафель
1. Метод механічного шліфування
Механічне шліфування - один з найбільш часто використовуваних методів витончення вафель, який видаляє зайвий матеріал на задній частині вафлі фізичним тертям. Цей метод зазвичай поділяється на два етапи: шорстке шліфування та дрібне шліфування:
Грубо-шліфування: Використання діамантових або смоли, пов'язаних з шліфувальними колесами, для видалення великої кількості матеріалу на великій швидкості
Тонке шліфування: Використання більш тонких абразивів та нижчих швидкостей шліфування для подальшого вдосконалення поверхні вафель та зменшення шорсткості. Переваги механічного шліфування - це висока ефективність та швидкість, які підходять для масового виробництва, але можуть вводити механічні напруги та пошкодження поверхні.
2. Хімічне механічне полірування (CMP)
CMP поєднує подвійні ефекти хімічного травлення та механічного шліфування. Завдяки синергетичному ефекту хімічної суспензії та полірувального майданчика, вона видаляє нерегулярну морфологію на поверхні вафлі та досягає високої планризації. CMP може забезпечити більш високу точність контролю та якість поверхні, і підходить для виробництва інтегрованих ланцюгів з надзвичайно високими вимогами до якості поверхні.
3. Вологі травлення
Вологі травлення використовують рідкі хімічні речовини або інтчанти для вибіркового видалення конкретних шарів матеріалу на вафлі через хімічні реакції. Він розділений на ізотропне травлення та анізотропне травлення. Переваги мокрого травлення-це можливості високої селективності та тонкого контролю, які можуть досягти точності обробки нано-рівня на поверхні пластини.
4. Сухе травлення
Сухе травлення використовує плазмові або іонні промені для видалення матеріалів і має характеристики високої точності та високої селективності. Він підходить для витончення вафель, що вимагає високої точності та складних структур.
5. Лазерне витончення
Лазерна технологія витончення використовує високу щільність енергії лазерного променя для видалення матеріалів за допомогою теплової або фотохімічної дії. Цей метод може досягти локального витончення і підходить для тонкої обробки конкретних ділянок.