Ředění oplatky je klíčovým krokem ve výrobě polovodičů a jeho hlavním účelem je splnit požadavky na výkon čipu, balení, rozptylu tepla atd.
Obsah
Tloušťka křemíkového oplatky
Výhody po ztenčení oplatky
Proces ředění oplatky
Technologie ztenčení oplatky
1. Tloušťka křemíku
V front-end procesu výroby polovodičů musí mít oplatka dostatečná tloušťka, aby splňovala požadavky mechanické pevnosti a warpage, aby se s ní mohla manipulovat a přenášet uvnitř a mezi zařízeními.
150 mm (6- palce) oplatka
Standardní tloušťka: Asi 675 mikronů
Rozsah: Obvykle mezi 650 mikrony a 700 mikronů
200 mm (8- palce) oplatka
Standardní tloušťka: Asi 725 mikronů
Rozsah: Obvykle mezi 700 mikrony a 750 mikronů
300 mm (12- palce) oplatka
Standardní tloušťka: Asi 775 mikronů
Rozsah: Obvykle mezi 750 mikrony a 800 mikronů
2. výhody ztenčení oplatky
Ve fázi balení musí být oplatka obvykle ztenčena na asi 100 ~ 200 mikronů. Je to proto, že zředěná oplatka může přinést následující výhody:
Snižte objem balíčku: Tenčí oplatky pomáhají dosáhnout miniaturizace balení čipů
Zlepšit účinnost rozptylu tepla: Tenká destička jsou více příznivé pro extrakci tepla ze substrátu
Snížení vnitřního napětí: Ředění může snížit vnitřní napětí generované během provozu čipu, čímž se sníží riziko praskání čipů
Zlepšit elektrický výkon: Tenká destička může přiblížit pokovování zlatého zlatého
Zlepšete výnos pro napětí: Zředěné destičky mohou snížit objem zpracování během balení a vyhnout se vadám, jako je kolaps okraje a kolaps rohu
3. Proces ředění oplatky
Aby se dosáhlo ztenčení oplatky, obvykle se používají mechanické broušení, chemické mechanické leštění (CMP) a další procesy.
Specifický proces procesu ředění zahrnuje předběžné přípravy, operace ztenčení (jako je drsné broušení, jemné broušení, leštění atd.) A následné zpracování (jako je odstranění zbytků, měření rovinnosti, kontrola kvality atd.).
V technologiích pokročilých balení, jako je 2,5D a 3D balení, může být požadovaná tloušťka čipu dokonce nízká jako 30 mikronů
4. Technologie ztenčení oplatky
1. Mechanická metoda broušení
Mechanické broušení je jednou z nejčastěji používaných metod ztenčení oplatky, které odstraní přebytečný materiál na zadní straně oplatky fyzickým třením. Tato metoda je obvykle rozdělena do dvou fází: hrubé broušení a jemné broušení:
Hrubé broušení: Používání diamantových nebo pryskyřičných broušených kol k odstranění velkého množství materiálu vysokou rychlostí
Jemné broušení: Použití jemnějších abraziv a nižších rychlostí broušení pro další zdokonalení povrchu oplatky a snížení drsnosti. Výhodou mechanického broušení jsou vysoká účinnost a rychlost, které jsou vhodné pro hmotnostní výrobu, ale mohou zavést mechanické napětí a poškození povrchu.
2. chemické mechanické leštění (CMP)
CMP kombinuje duální účinky chemického leptání a mechanického broušení. Synergickým účinkem chemické kaše a lešticí podložky odstraňuje nepravidelnou morfologii na povrch oplatky a dosahuje vysoké planárizace. CMP může poskytnout vyšší přesnost kontroly a kvalitu povrchu a je vhodná pro výrobu integrovaného obvodu s extrémně vysokou požadavkem na kvalitu povrchu.
3. mokré leptání
Mokré leptání používá kapalné chemikálie nebo leptající k selektivnímu odstranění specifických materiálových vrstev na oplatce chemickými reakcemi. Je rozdělena na izotropní leptání a anizotropní leptání. Výhodou mokrého leptání jsou vysoká selektivita a schopnosti jemné kontroly, které mohou dosáhnout přesnosti zpracování nano-úrovně na povrchu oplatky.
4. Suché leptání
Suché leptání používá plazmatické nebo iontové paprsky k odstranění materiálů a má vlastnosti vysoké přesnosti a vysoké selektivity. Je vhodný pro ztenčení oplatky, které vyžaduje vysokou přesnost a komplexní struktury.
5. Ředění laseru
Technologie ředění laseru používá vysokou energetickou hustotu laserového paprsku k odstranění materiálů tepelným nebo fotochemickým působením. Tato metoda může dosáhnout lokálního ztenčení a je vhodná pro jemné zpracování konkrétních oblastí.
