đơn hàng_bg

Tin tức

Giới thiệu về quy trình mài ngược wafer

Giới thiệu về quy trình mài ngược wafer

 

Các tấm bán dẫn đã trải qua quá trình xử lý mặt trước và vượt qua quá trình kiểm tra tấm bán dẫn sẽ bắt đầu xử lý mặt sau bằng Mài sau.Mài ngược là quá trình làm mỏng mặt sau của wafer, mục đích của nó không chỉ là giảm độ dày của wafer mà còn kết nối các quá trình trước và sau để giải quyết các vấn đề giữa hai quá trình.Chip bán dẫn càng mỏng thì càng có thể xếp chồng được nhiều chip và khả năng tích hợp càng cao.Tuy nhiên, mức độ tích hợp càng cao thì hiệu suất của sản phẩm càng thấp.Vì vậy, có sự mâu thuẫn giữa tích hợp và nâng cao hiệu suất sản phẩm.Vì vậy, phương pháp Mài xác định độ dày wafer là một trong những chìa khóa giúp giảm giá thành chip bán dẫn và quyết định chất lượng sản phẩm.

1. Mục đích của việc mài lưng

Trong quá trình chế tạo chất bán dẫn từ tấm wafer, hình dáng bên ngoài của tấm wafer liên tục thay đổi.Đầu tiên, trong quy trình sản xuất tấm wafer, Cạnh và bề mặt của tấm wafer được đánh bóng, một quy trình thường mài cả hai mặt của tấm wafer.Sau khi kết thúc quá trình mặt trước, bạn có thể bắt đầu quá trình mài mặt sau chỉ mài mặt sau của wafer, có thể loại bỏ ô nhiễm hóa học trong quy trình mặt trước và giảm độ dày của chip, rất phù hợp để sản xuất chip mỏng gắn trên thẻ IC hoặc thiết bị di động.Ngoài ra, quá trình này còn có ưu điểm là giảm điện trở, giảm điện năng tiêu thụ, tăng độ dẫn nhiệt và tản nhiệt nhanh ra mặt sau của tấm wafer.Nhưng đồng thời, do wafer mỏng nên dễ bị vỡ hoặc cong vênh bởi ngoại lực, khiến bước gia công trở nên khó khăn hơn.

2. Quy trình chi tiết Back Grinding (Mài lưng)

Quá trình mài mặt sau có thể được chia thành ba bước sau: đầu tiên, dán Băng keo bảo vệ lên tấm bán dẫn;Thứ hai, mài mặt sau của tấm wafer;Thứ ba, trước khi tách chip ra khỏi tấm wafer, tấm wafer cần được đặt trên Giá đỡ tấm wafer để bảo vệ băng.Quá trình vá wafer là giai đoạn chuẩn bị để tách cácChip(cắt chip) và do đó cũng có thể được đưa vào quá trình cắt.Trong những năm gần đây, khi chip ngày càng mỏng hơn, trình tự quy trình cũng có thể thay đổi và các bước quy trình cũng trở nên tinh tế hơn.

3. Quy trình cán băng để bảo vệ wafer

Bước đầu tiên trong quá trình mài mặt sau là lớp phủ.Đây là quá trình phủ để dán băng dính vào mặt trước của tấm bán dẫn.Khi mài ở mặt sau, các hợp chất silicon sẽ lan ra xung quanh, wafer cũng có thể bị nứt hoặc cong vênh do ngoại lực trong quá trình này, và diện tích wafer càng lớn thì càng dễ xảy ra hiện tượng này.Do đó, trước khi mài mặt sau, một lớp màng mỏng màu xanh Ultra Violet (UV) được dán vào để bảo vệ tấm wafer.

Khi dán màng, để không tạo ra khe hở hoặc bọt khí giữa wafer và băng keo, cần phải tăng lực dính.Tuy nhiên, sau khi mài mặt sau, băng dính trên tấm bán dẫn phải được chiếu tia cực tím để giảm lực dính.Sau khi bóc, phần băng dính không được còn sót lại trên bề mặt tấm bán dẫn.Đôi khi, quá trình xử lý sẽ sử dụng độ bám dính yếu và dễ bị bong bóng, xử lý màng khử tia cực tím, tuy có nhiều nhược điểm nhưng không tốn kém.Ngoài ra, màng Bump dày gấp đôi màng giảm tia cực tím cũng được sử dụng và dự kiến ​​sẽ được sử dụng với tần suất ngày càng tăng trong tương lai.

 

4. Độ dày của tấm wafer tỷ lệ nghịch với gói chip

Độ dày wafer sau khi mài mặt sau thường giảm từ 800-700 µm xuống còn 80-70 µm.Tấm wafer mỏng đi còn một phần mười có thể xếp chồng lên nhau từ bốn đến sáu lớp.Gần đây, các tấm bán dẫn thậm chí có thể được làm mỏng đến khoảng 20 mm bằng quy trình nghiền hai lần, từ đó xếp chúng thành 16 đến 32 lớp, một cấu trúc bán dẫn nhiều lớp được gọi là gói nhiều chip (MCP).Trong trường hợp này, mặc dù sử dụng nhiều lớp nhưng tổng chiều cao của gói hoàn thiện không được vượt quá một độ dày nhất định, đó là lý do tại sao các tấm mài mỏng hơn luôn được theo đuổi.Tấm wafer càng mỏng thì càng có nhiều khuyết tật và quá trình tiếp theo càng khó khăn hơn.Vì vậy, cần có công nghệ tiên tiến để cải thiện vấn đề này.

5. Thay đổi phương pháp mài ngược

Bằng cách cắt các tấm wafer càng mỏng càng tốt để khắc phục những hạn chế của kỹ thuật xử lý, công nghệ mài mặt sau tiếp tục phát triển.Đối với các tấm wafer thông thường có độ dày từ 50 trở lên, quá trình mài mặt sau bao gồm ba bước: mài thô và sau đó là mài mịn, trong đó tấm wafer được cắt và đánh bóng sau hai lần mài.Tại thời điểm này, tương tự như Đánh bóng cơ học hóa học (CMP), Bùn và Nước khử ion thường được áp dụng giữa miếng đánh bóng và tấm bán dẫn.Công việc đánh bóng này có thể làm giảm ma sát giữa tấm bán dẫn và miếng đánh bóng, đồng thời làm cho bề mặt trở nên sáng bóng.Khi wafer dày hơn, có thể sử dụng Super Fine Grinding, nhưng wafer càng mỏng thì càng cần phải đánh bóng nhiều hơn.

Nếu tấm wafer trở nên mỏng hơn, nó dễ bị lỗi bên ngoài trong quá trình cắt.Do đó, nếu độ dày của wafer từ 50 µm trở xuống thì trình tự quy trình có thể được thay đổi.Tại thời điểm này, phương pháp DBG (Dicing Before Grinding) được sử dụng, tức là wafer được cắt làm đôi trước lần mài đầu tiên.Con chip được tách ra khỏi wafer một cách an toàn theo thứ tự Cắt hạt lựu, mài và cắt lát.Ngoài ra, còn có các phương pháp mài đặc biệt sử dụng tấm kính chắc chắn để ngăn tấm wafer bị vỡ.

Với nhu cầu tích hợp ngày càng tăng trong việc thu nhỏ các thiết bị điện, công nghệ mài mặt sau không chỉ cần khắc phục những hạn chế mà còn tiếp tục phát triển.Đồng thời, không chỉ cần giải quyết vấn đề khiếm khuyết của wafer mà còn phải chuẩn bị cho những vấn đề mới có thể phát sinh trong quá trình tương lai.Để giải quyết những vấn đề này, có thể cần phảicông tắctrình tự quy trình hoặc giới thiệu công nghệ ăn mòn hóa học áp dụng chochất bán dẫnquy trình front-end và phát triển đầy đủ các phương pháp xử lý mới.Để giải quyết những khuyết điểm cố hữu của tấm wafer có diện tích lớn, nhiều phương pháp nghiền đang được khám phá.Ngoài ra, nghiên cứu đang được tiến hành về cách tái chế xỉ silicon được tạo ra sau khi nghiền các tấm bán dẫn.

 


Thời gian đăng: 14-07-2023