Introdução ao processo de moagem traseira de wafer
1. O objetivo do Back Grinding
No processo de fabricação de semicondutores a partir de wafers, a aparência dos wafers muda constantemente.Primeiro, no processo de fabricação do wafer, a borda e a superfície do wafer são polidas, um processo que geralmente retifica ambos os lados do wafer.Após o término do processo frontal, pode-se iniciar o processo de retificação traseira que retifica apenas a parte posterior do wafer, o que pode remover a contaminação química no processo frontal e reduzir a espessura do cavaco, o que é muito adequado para a produção de chips finos montados em cartões IC ou dispositivos móveis.Além disso, este processo tem as vantagens de reduzir a resistência, reduzir o consumo de energia, aumentar a condutividade térmica e dissipar rapidamente o calor para a parte traseira do wafer.Mas, ao mesmo tempo, como o wafer é fino, é fácil quebrar ou deformar por forças externas, dificultando a etapa de processamento.
2. Processo detalhado de retificação posterior (retificação posterior)
A retificação traseira pode ser dividida nas três etapas a seguir: primeiro, cole a laminação de fita protetora no wafer;Em segundo lugar, triture a parte de trás do wafer;Terceiro, antes de separar o chip do Wafer, o wafer precisa ser colocado no suporte do Wafer que protege a fita.O processo de wafer patch é a etapa de preparação para separar olasca(corte do cavaco) e portanto também pode ser incluído no processo de corte.Nos últimos anos, à medida que os chips se tornaram mais finos, a sequência do processo também pode mudar e as etapas do processo tornaram-se mais refinadas.
3. Processo de laminação de fita para proteção de wafer
A primeira etapa da retificação posterior é o revestimento.Este é um processo de revestimento que cola fita adesiva na frente do wafer.Ao moer no verso, os compostos de silício se espalharão e o wafer também poderá rachar ou deformar devido a forças externas durante esse processo, e quanto maior a área do wafer, mais suscetível a esse fenômeno.Portanto, antes de lixar a parte traseira, uma fina película azul Ultra Violeta (UV) é anexada para proteger o wafer.
Na aplicação do filme, para não deixar folgas ou bolhas de ar entre o wafer e a fita, é necessário aumentar a força adesiva.Porém, após a retificação no verso, a fita do wafer deve ser irradiada com luz ultravioleta para reduzir a força adesiva.Após a remoção, os resíduos da fita não devem permanecer na superfície do wafer.Às vezes, o processo usará uma adesão fraca e propensa a bolhas de tratamento de membrana redutora não ultravioleta, embora muitas desvantagens, mas baratas.Além disso, também são utilizados filmes Bump, que têm duas vezes mais espessura que as membranas de redução de UV, e espera-se que sejam usados com frequência cada vez maior no futuro.
4. A espessura do wafer é inversamente proporcional ao pacote de chips
A espessura do wafer após a moagem traseira é geralmente reduzida de 800-700 µm para 80-70 µm.Wafers reduzidos a um décimo podem empilhar de quatro a seis camadas.Recentemente, os wafers podem até ser diluídos em cerca de 20 milímetros por um processo de moagem dupla, empilhando-os em 16 a 32 camadas, uma estrutura semicondutora multicamadas conhecida como pacote multichip (MCP).Neste caso, apesar da utilização de múltiplas camadas, a altura total da embalagem acabada não deve ultrapassar uma determinada espessura, razão pela qual se buscam sempre wafers de moagem mais finos.Quanto mais fino o wafer, mais defeitos existem e mais difícil será o próximo processo.Portanto, é necessária tecnologia avançada para melhorar este problema.
5. Mudança do método de retificação posterior
Ao cortar wafers o mais finos possível para superar as limitações das técnicas de processamento, a tecnologia de retificação traseira continua a evoluir.Para wafers comuns com espessura igual ou superior a 50, a retificação traseira envolve três etapas: uma retificação áspera e, em seguida, uma retificação fina, onde o wafer é cortado e polido após duas sessões de retificação.Neste ponto, semelhante ao polimento químico-mecânico (CMP), pasta e água deionizada são geralmente aplicadas entre a almofada de polimento e o wafer.Este trabalho de polimento pode reduzir o atrito entre o wafer e a almofada de polimento e tornar a superfície brilhante.Quando o wafer é mais espesso, pode-se usar a moagem superfina, mas quanto mais fino o wafer, mais polimento é necessário.
Se o wafer ficar mais fino, ele estará sujeito a defeitos externos durante o processo de corte.Portanto, se a espessura do wafer for 50 µm ou menos, a sequência do processo pode ser alterada.Neste momento é utilizado o método DBG (Dicing Before Grinding), ou seja, o wafer é cortado ao meio antes da primeira moagem.O chip é separado com segurança do wafer na ordem de corte em cubos, moagem e fatiamento.Além disso, existem métodos especiais de moagem que utilizam uma placa de vidro forte para evitar que o wafer se quebre.
Com a crescente procura de integração na miniaturização de aparelhos eléctricos, a tecnologia de retificação traseira não só deverá superar as suas limitações, mas também continuar a desenvolver-se.Ao mesmo tempo, não é apenas necessário resolver o problema do defeito do wafer, mas também se preparar para novos problemas que possam surgir no processo futuro.Para resolver estes problemas, pode ser necessáriotrocara sequência do processo, ou introduzir tecnologia de ataque químico aplicada aosemicondutorprocesso front-end e desenvolver totalmente novos métodos de processamento.A fim de resolver os defeitos inerentes aos wafers de grandes áreas, uma variedade de métodos de moagem estão sendo explorados.Além disso, estão sendo realizadas pesquisas sobre como reciclar a escória de silício produzida após a moagem dos wafers.
Horário da postagem: 14 de julho de 2023