Wafer -udtynding er et vigtigt trin i fremstilling af halvleder, og dets hovedformål er at imødekomme kravene til chippræstation, emballage, varmeafledning osv.
Indholdsfortegnelse
Tykkelse af siliciumskive
Fordele efter tynding af skiven
Wafer tyndingsproces
Wafer tyndteknologi
1. siliciumskiver tykkelse
I front-end-processen med fremstilling af halvleder skal skiven have tilstrækkelig tykkelse til at imødekomme kravene til mekanisk styrke og fordrejning, så den kan håndteres og overføres inden for og mellem enheder.
150 mm (6- inch) Wafer
Standardtykkelse: Cirka 675 mikron
Område: Normalt mellem 650 mikron og 700 mikron
200 mm (8- inch) Wafer
Standardtykkelse: Cirka 725 mikron
Område: Normalt mellem 700 mikron og 750 mikron
300 mm (12- inch) Wafer
Standardtykkelse: Cirka 775 mikron
Område: Normalt mellem 750 mikron og 800 mikron
2. fordele ved tyndere
I emballagefasen skal skiven normalt tyndes til ca. 100 ~ 200 mikron for at imødekomme kravene i emballageprocessen. Dette skyldes, at den tyndede skive kan bringe følgende fordele:
Reducer pakningsvolumen: tyndere skiver hjælper med at opnå miniaturisering af chipemballage
Forbedre varmeafledningseffektivitet: Tynde skiver er mere befordrende for varmeekstraktion fra underlaget
Reducer intern stress: Udtynding kan reducere den interne stress, der genereres under driften af chippen, og reducerer derved risikoen for chipkrakning
Forbedre elektrisk ydeevne: Tynde skiver kan gøre det bageste guldbelægning tættere på jordplanet og derved optimere højfrekvent ydeevne
Forbedre terningudbyttet: tyndede skiver kan reducere behandlingsvolumen under pakken terning og undgå defekter såsom kantkollaps og hjørne sammenbrud
3. Wafer tyndingsproces
For at opnå tynding af skiver anvendes mekanisk slibning, kemisk mekanisk polering (CMP) og andre processer normalt.
Den specifikke proces med tyndingsprocessen inkluderer foreløbig forberedelse, tyndere operationer (såsom ru slibning, fin slibning, polering osv.) Og efterbehandling (såsom fjernelse af rester, måling af fladhed, kvalitetsinspektion osv.).
I avancerede emballageteknologier såsom 2,5D og 3D -emballage kan den krævede chiptykkelse endda være så lav som 30 mikron
4. Wafer tyndteknologi
1. mekanisk slibemetode
Mekanisk slibning er en af de mest almindeligt anvendte skive -tyndere metoder, der fjerner overskydende materiale på bagsiden af skiven ved fysisk friktion. Denne metode er normalt opdelt i to trin: ru slibning og fin slibning:
Rough slibning: Brug af diamant eller harpiksbundet slibningshjul til at fjerne en stor mængde materiale i høj hastighed
Fin slibning: Brug af finere slibemidler og lavere slibningshastigheder for yderligere at forfine skiveoverfladen og reducere ruheden. Fordelene ved mekanisk slibning er høj effektivitet og hastighed, som er egnede til masseproduktion, men kan indføre mekanisk stress og overfladeskade.
2. Kemisk mekanisk polering (CMP)
CMP kombinerer de dobbelte effekter af kemisk ætsning og mekanisk slibning. Gennem den synergistiske virkning af kemisk opslæmning og poleringspude fjerner den uregelmæssig morfologi på skiveoverfladen og opnår høj planarisering. CMP kan give højere kontrolnøjagtighed og overfladekvalitet og er velegnet til integreret kredsløbsproduktion med ekstremt høje overfladekvalitetskrav.
3. våd ætsning
Våd ætsning bruger flydende kemikalier eller ætsemidler til selektivt at fjerne specifikke materialelag på skiven gennem kemiske reaktioner. Det er opdelt i isotropisk ætsning og anisotropisk ætsning. Fordelene ved våd ætsning er høj selektivitet og fine kontrolfunktioner, som kan opnå nano-niveau-behandlingsnøjagtighed på skiveoverfladen.
4. tør ætsning
Tør ætsning bruger plasma- eller ionbjælker til at fjerne materialer og har egenskaberne ved høj præcision og høj selektivitet. Det er velegnet til tynding af skiver, der kræver høj præcision og komplekse strukturer.
5. Laserfortynding
Laserfortyndende teknologi bruger laserstrålens høje energitæthed til at fjerne materialer gennem termisk eller fotokemisk handling. Denne metode kan opnå lokal udtynding og er velegnet til fin behandling af specifikke områder.
