Изтъняването на вафла е ключова стъпка в производството на полупроводници и основната му цел е да отговори на изискванията за производителност на чип, опаковане, разсейване на топлина и т.н.
Съдържание
Дебелина на силициевата вафла
Предимства след изтъняване на вафла
Процес на изтъняване на вафла
Технология за изтъняване на вафли
1. Силиконова дебелина на вафлата
В предния процес на производството на полупроводници вафлата трябва да има достатъчна дебелина, за да отговори на изискванията за механична якост и изкривяване, така че да може да се обработва и прехвърля в рамките на и между устройствата.
150 мм (6- инча) вафла
Стандартна дебелина: около 675 микрона
Обхват: Обикновено между 650 микрона и 700 микрона
200 мм (8- инча) вафла
Стандартна дебелина: около 725 микрона
Обхват: Обикновено между 700 микрона и 750 микрона
300 мм (12- инча) вафла
Стандартна дебелина: около 775 микрона
Обхват: Обикновено между 750 микрона и 800 микрона
2. Предимства на изтъняването на вафла
В етапа на опаковане, за да се отговори на изискванията на процеса на опаковане, вафлата обикновено трябва да бъде изтънена до около 100 ~ 200 микрона. Това е така, защото изтънената вафла може да донесе следните предимства:
Намалете обема на пакета: По -тънките вафли помагат за постигане на миниатюризация на чип опаковки
Подобряване на ефективността на разсейване на топлината: Тънките вафли са по -благоприятни за извличане на топлина от субстрата
Намаляване на вътрешния стрес: Изтъняването може да намали вътрешния стрес, генериран по време на работата на чипа, като по този начин намалява риска от напукване на чипс
Подобряване на електрическите характеристики: Тънките вафли могат да направят задната златна покривка по-близо до земята на земята, като по този начин оптимизират високочестотните характеристики
Подобряване на добива на добив: Изтънените вафли могат да намалят обема на обработката по време на пакета и да избягват дефекти като срив на ръба и срив на ъгъла
3. Процес на изтъняване на вафла
За да се постигне изтъняване на вафли, обикновено обикновено се използват механично смилане, химическо механично полиране (CMP) и други процеси.
Специфичният процес на процеса на изтъняване включва предварителна подготовка, изтъняване на операции (като грубо смилане, фино смилане, полиране и др.) И след обработка (като отстраняване на остатъци, измерване на плоскост, проверка на качеството и др.).
В технологиите за усъвършенствани опаковки като 2.5D и 3D опаковка, необходимата дебелина на чипа може дори да бъде само 30 микрона
4. Технология за изтъняване на вафли
1. Метод на механично смилане
Механичното смилане е един от най -често използваните методи за изтъняване на вафли, който премахва излишния материал на гърба на вафлата чрез физическо триене. Този метод обикновено се разделя на два етапа: грубо смилане и фино смилане:
Грубо смилане: Използване на диамантени или смола, свързани с шлифовъчни колела, за да се отстрани голямо количество материал с висока скорост
Фино смилане: Използване на по -фини абразиви и по -ниски скорости на смилане за по -нататъшно усъвършенстване на повърхността на вафли и намаляване на грапавостта. Предимствата на механичното смилане са висока ефективност и скорост, които са подходящи за масово производство, но могат да въведат механично напрежение и увреждане на повърхността.
2. Химическо механично полиране (CMP)
CMP комбинира двойните ефекти на химическото офорт и механичното смилане. Чрез синергичния ефект на химическата суспензия и полиращата подложка той премахва неправилната морфология върху повърхността на вафлите и постига висока планаризация. CMP може да осигури по -висока точност на управление и качество на повърхността и е подходящ за производство на интегрирани вериги с изключително високи изисквания за качество на повърхността.
3. Мокро офорт
Мокрото офорт използва течни химикали или ечъри, за да се изберат избирателно специфични материални слоеве на вафлата чрез химични реакции. Той е разделен на изотропно офорт и анизотропно офорт. Предимствата на мокрото ецване са високи възможности за селективност и фини контролни възможности, които могат да постигнат точност на обработка на нано ниво на повърхността на вафлите.
4. Сухо офорт
Сухото офорт използва плазмени или йонни лъчи за отстраняване на материали и има характеристиките на висока точност и висока селективност. Подходящ е за изтъняване на вафли, което изисква висока точност и сложни структури.
5. Лазерно изтъняване
Лазерната технология за изтъняване използва високата енергийна плътност на лазерния лъч, за да премахне материалите чрез термично или фотохимично действие. Този метод може да постигне локално изтъняване и е подходящ за фина обработка на конкретни области.