Introduzione al processo di Back Grinding del wafer
1. Lo scopo della molatura posteriore
Nel processo di produzione di semiconduttori dai wafer, l'aspetto dei wafer cambia costantemente.Innanzitutto, nel processo di produzione del wafer, il bordo e la superficie del wafer vengono lucidati, un processo che solitamente rettifica entrambi i lati del wafer.Dopo la fine del processo front-end, è possibile avviare il processo di rettifica sul retro che macina solo la parte posteriore del wafer, il che può rimuovere la contaminazione chimica nel processo front-end e ridurre lo spessore del chip, il che è molto adatto per la produzione di chip sottili montati su schede IC o dispositivi mobili.Inoltre, questo processo presenta i vantaggi di ridurre la resistenza, ridurre il consumo energetico, aumentare la conduttività termica e dissipare rapidamente il calore sul retro del wafer.Ma allo stesso tempo, poiché il wafer è sottile, è facile che si rompa o si deformi a causa di forze esterne, rendendo più difficile la fase di lavorazione.
2. Processo dettagliato della molatura posteriore (molatura posteriore).
La molatura posteriore può essere suddivisa nelle tre fasi seguenti: in primo luogo, incollare la laminazione protettiva del nastro sul wafer;In secondo luogo, macinare il retro del wafer;In terzo luogo, prima di separare il chip dal wafer, il wafer deve essere posizionato sul supporto wafer che protegge il nastro.Il processo di patch del wafer è la fase di preparazione per separare ilpatata fritta(taglio del truciolo) e quindi possono essere inseriti anche nel processo di taglio.Negli ultimi anni, poiché i trucioli sono diventati più sottili, anche la sequenza del processo potrebbe cambiare e le fasi del processo sono diventate più raffinate.
3. Processo di laminazione del nastro per la protezione del wafer
Il primo passo nella rettifica posteriore è il rivestimento.Questo è un processo di rivestimento che attacca il nastro sulla parte anteriore del wafer.Durante la macinazione sul retro, i composti di silicio si diffondono e il wafer potrebbe anche rompersi o deformarsi a causa di forze esterne durante questo processo; maggiore è l'area del wafer, più suscettibile a questo fenomeno.Pertanto, prima della molatura del retro, viene fissata una sottile pellicola blu ultravioletta (UV) per proteggere il wafer.
Quando si applica la pellicola, per non creare spazi o bolle d'aria tra il wafer e il nastro, è necessario aumentare la forza adesiva.Tuttavia, dopo la molatura sul retro, il nastro sul wafer deve essere irradiato con luce ultravioletta per ridurre la forza adesiva.Dopo lo stripping, sulla superficie del wafer non devono rimanere residui di nastro.A volte, il processo utilizza un'adesione debole e un trattamento con membrana che riduce i raggi ultravioletti incline alla formazione di bolle, sebbene presenti molti svantaggi, ma poco costoso.Vengono inoltre utilizzate pellicole Bump, che hanno uno spessore doppio rispetto alle membrane per la riduzione dei raggi UV e si prevede che in futuro verranno utilizzate con sempre maggiore frequenza.
4. Lo spessore del wafer è inversamente proporzionale al pacchetto di chip
Lo spessore del wafer dopo la macinazione del lato è generalmente ridotto da 800-700 µm a 80-70 µm.I wafer assottigliati fino a un decimo possono impilare da quattro a sei strati.Recentemente, i wafer possono anche essere assottigliati fino a circa 20 millimetri mediante un processo a doppia macinazione, impilandoli così da 16 a 32 strati, una struttura semiconduttrice multistrato nota come pacchetto multi-chip (MCP).In questo caso, nonostante l'utilizzo di più strati, l'altezza totale della confezione finita non deve superare un certo spessore, motivo per cui si perseguono sempre wafer di macinazione più sottili.Più sottile è il wafer, maggiori sono i difetti e più difficile sarà il processo successivo.Pertanto, è necessaria una tecnologia avanzata per migliorare questo problema.
5. Modifica del metodo di rettifica posteriore
Tagliando i wafer quanto più sottili possibile per superare i limiti delle tecniche di lavorazione, la tecnologia di rettifica sul retro continua ad evolversi.Per i wafer comuni con uno spessore pari o superiore a 50, la molatura posteriore prevede tre fasi: una molatura grossolana e poi una molatura fine, in cui il wafer viene tagliato e lucidato dopo due sessioni di molatura.A questo punto, analogamente alla lucidatura chimico-meccanica (CMP), vengono solitamente applicati liquame e acqua deionizzata tra il tampone di lucidatura e il wafer.Questo lavoro di lucidatura può ridurre l'attrito tra il wafer e il tampone di lucidatura e rendere la superficie luminosa.Quando il wafer è più spesso, è possibile utilizzare la molatura super fine, ma più sottile è il wafer, maggiore sarà la lucidatura necessaria.
Se il wafer diventa più sottile, è soggetto a difetti esterni durante il processo di taglio.Pertanto, se lo spessore del wafer è pari o inferiore a 50 µm, la sequenza del processo può essere modificata.In questo momento viene utilizzato il metodo DBG (Dicing Before Grinding), ovvero il wafer viene tagliato a metà prima della prima macinazione.Il chip viene separato in modo sicuro dal wafer nell'ordine di sminuzzare, macinare e affettare.Inoltre, esistono metodi di macinazione speciali che utilizzano una lastra di vetro resistente per evitare la rottura del wafer.
Con la crescente domanda di integrazione nella miniaturizzazione degli apparecchi elettrici, la tecnologia della rettifica sul retro non solo dovrebbe superare i suoi limiti, ma continuerà anche a svilupparsi.Allo stesso tempo, non è solo necessario risolvere il problema dei difetti del wafer, ma anche prepararsi ai nuovi problemi che potrebbero sorgere nel processo futuro.Per risolvere questi problemi potrebbe essere necessariointerruttorela sequenza del processo o introdurre la tecnologia di incisione chimica applicata alsemiconduttoreprocesso front-end e sviluppare completamente nuovi metodi di elaborazione.Per risolvere i difetti intrinseci dei wafer di grandi dimensioni, si stanno esplorando diversi metodi di macinazione.Inoltre si sta studiando come riciclare le scorie di silicio prodotte dopo la macinazione dei wafer.
Orario di pubblicazione: 14 luglio 2023