يعد ترقق الرقاقة خطوة أساسية في تصنيع أشباه الموصلات ، والغرض الرئيسي منه هو تلبية متطلبات أداء الرقائق ، والتغليف ، وتبديد الحرارة ، إلخ.
جدول المحتويات
سمك الويفر السيليكون
المزايا بعد ترقق الويفر
عملية تخفيف الويفر
تقنية ترقق الرقاقة
1. سماكة رقاقة السيليكون
في العملية الأمامية لتصنيع أشباه الموصلات ، يجب أن يكون للرقاقة سماكة كافية لتلبية متطلبات القوة الميكانيكية والفضول الشارن بحيث يمكن معالجتها ونقلها داخل الأجهزة وفيما بينها.
150mm (6- بوصة) ويفر
سمك قياسي: حوالي 675 ميكرون
المدى: عادة ما بين 650 ميكرون و 700 ميكرون
200mm (8- بوصة) ويفر
سمك قياسي: حوالي 725 ميكرون
المدى: عادة ما بين 700 ميكرون و 750 ميكرون
300 مم (12- بوصة) ويفر
سمك قياسي: حوالي 775 ميكرون
المدى: عادة ما بين 750 ميكرون و 800 ميكرون
2. مزايا ترقق الويفر
في مرحلة التغليف ، من أجل تلبية متطلبات عملية التغليف ، عادة ما يجب ترقيتها إلى حوالي 100 ~ 200 ميكرون. وذلك لأن الرقاقة الرقيقة يمكن أن تجلب المزايا التالية:
تقليل حجم الحزمة: تساعد الرققات الأرق في تحقيق تصغير تغليف الرقائق
تحسين كفاءة تبديد الحرارة: رقائق رقيقة أكثر ملاءمة لاستخراج الحرارة من الركيزة
تقليل الإجهاد الداخلي: يمكن أن يقلل التخفيف من الإجهاد الداخلي الناتج أثناء تشغيل الشريحة ، مما يقلل من خطر تكسير الرقائق
تحسين الأداء الكهربائي: يمكن للرقائق الرقيقة أن تجعل طلاء الذهب الخلفي أقرب إلى الطائرة الأرضية ، وبالتالي تحسين أداء التردد العالي
تحسين محصول التزوير: يمكن أن تقلل رقائق الرققات الرقيقة من حجم المعالجة أثناء حزمة الحزمة وتجنب العيوب مثل انهيار الحافة وانهيار الزاوية
3. عملية تخفيف الويفر
من أجل تحقيق ترقق الرقاقة ، عادة ما يتم استخدام الطحن الميكانيكي ، التلميع الميكانيكي الكيميائي (CMP) وغيرها من العمليات.
تتضمن العملية المحددة لعملية التخفيف التحضير الأولي ، وعمليات التخفيف (مثل الطحن الخشن ، والطحن الدقيق ، والتلميع ، وما إلى ذلك) ، وما بعد المعالجة (مثل إزالة البقايا ، قياس التسطيح ، تفتيش الجودة ، إلخ).
في تقنيات التغليف المتقدمة مثل التعبئة والتغليف 2.5D و 3D ، يمكن أن يكون سمك الشريحة المطلوب منخفضًا يصل إلى 30 ميكرون
4. تقنية ترقق الويفر
1. طريقة الطحن الميكانيكي
الطحن الميكانيكي هو واحد من أساليب تخفيف الرقاقة الأكثر استخدامًا ، والتي تزيل المواد الزائدة على ظهر الرقاقة عن طريق الاحتكاك المادي. عادة ما تنقسم هذه الطريقة إلى مرحلتين: طحن خشن وطحن ناعم:
الطحن الخشن: باستخدام عجلات الطحن الماس أو الراتنجات لإزالة كمية كبيرة من المواد بسرعة عالية
الطحن الناعم: استخدام كاتبات أدق وسرعات طحن أقل لتحسين سطح الويفر وتقليل الخشونة. تعتبر مزايا الطحن الميكانيكي كفاءة وسرعة عالية ، وهي مناسبة للإنتاج الضخم ، ولكنها قد تقدم الإجهاد الميكانيكي والأضرار السطحية.
2. التلميع الميكانيكي الكيميائي (CMP)
يجمع CMP بين الآثار المزدوجة للحفر الكيميائي والطحن الميكانيكي. من خلال التأثير التآزري للمرح الكيميائي ووسادة التلميع ، فإنه يزيل التشكل غير المنتظم على سطح الرقاقة ويحقق مستوية عالية. يمكن أن يوفر CMP دقة تحكم أعلى وجودة السطح ، وهو مناسب لتصنيع الدوائر المتكاملة مع متطلبات جودة السطح عالية للغاية.
3. الحفر الرطب
يستخدم الحفر الرطب مواد كيميائية سائلة أو محطات لإزالة طبقات مواد محددة بشكل انتقائي على الرقاقة من خلال التفاعلات الكيميائية. وهي مقسمة إلى حفر الخواص والحفر متباين الخواص. مزايا الحفر الرطب هي انتقائية عالية وقدرات التحكم الدقيقة ، والتي يمكن أن تحقق دقة المعالجة على مستوى النانو على سطح الرقاقة.
4. الحفر الجاف
يستخدم الحفر الجاف عوارض البلازما أو الأيونية لإزالة المواد ، وله خصائص الدقة العالية والانتقائية العالية. إنه مناسب لتخفيف الرقاقة الذي يتطلب هياكل عالية الدقة ومعقدة.
5. ترقق الليزر
تستخدم تقنية ترقق الليزر كثافة الطاقة العالية لشعاع الليزر لإزالة المواد من خلال الإجراء الحراري أو الضوئي. يمكن لهذه الطريقة تحقيق ترقق محلي ومناسبة للمعالجة الدقيقة لمناطق محددة.
