مقدمة لعملية الطحن الخلفي للرقاقة
1. الغرض من الطحن الخلفي
في عملية صنع أشباه الموصلات من الرقائق، يتغير مظهر الرقائق باستمرار.أولاً، في عملية تصنيع الرقاقة، يتم صقل حافة الرقاقة وسطحها، وهي عملية يتم فيها عادةً طحن جانبي الرقاقة.بعد انتهاء عملية الواجهة الأمامية، يمكنك البدء في عملية الطحن الخلفية التي تطحن فقط الجزء الخلفي من الرقاقة، مما يمكن أن يزيل التلوث الكيميائي في عملية الواجهة الأمامية ويقلل من سمك الشريحة، وهو مناسب جدًا لإنتاج رقائق رقيقة مثبتة على بطاقات IC أو الأجهزة المحمولة.بالإضافة إلى ذلك، تتمتع هذه العملية بمزايا تقليل المقاومة، وتقليل استهلاك الطاقة، وزيادة التوصيل الحراري، وتبديد الحرارة بسرعة إلى الجزء الخلفي من الرقاقة.ولكن في الوقت نفسه، نظرًا لأن الرقاقة رقيقة، فمن السهل أن تتعرض للكسر أو التشوه بواسطة قوى خارجية، مما يجعل خطوة المعالجة أكثر صعوبة.
2. عملية الطحن الخلفي (الطحن الخلفي) مفصلة
يمكن تقسيم الطحن الخلفي إلى الخطوات الثلاث التالية: أولاً، لصق شريط تصفيح وقائي على الرقاقة؛ثانيا، طحن الجزء الخلفي من الرقاقة؛ثالثًا، قبل فصل الشريحة عن الرقاقة، يجب وضع الرقاقة على حامل الرقاقة الذي يحمي الشريط.عملية تصحيح الرقاقة هي مرحلة التحضير لفصل الرقاقةرقاقة(قطع الشريحة) وبالتالي يمكن أيضًا تضمينها في عملية القطع.في السنوات الأخيرة، نظرًا لأن الرقائق أصبحت أرق، فقد يتغير تسلسل العملية أيضًا، وتصبح خطوات العملية أكثر دقة.
3. عملية تصفيح الشريط لحماية الرقاقة
الخطوة الأولى في الطحن الخلفي هي الطلاء.هذه هي عملية الطلاء التي يتم فيها لصق الشريط على الجزء الأمامي من الرقاقة.عند الطحن على الظهر، سوف تنتشر مركبات السيليكون حولها، وقد تتشقق الرقاقة أيضًا أو تتشوه بسبب قوى خارجية أثناء هذه العملية، وكلما كانت مساحة الرقاقة أكبر، كلما كانت أكثر عرضة لهذه الظاهرة.لذلك، قبل طحن الجزء الخلفي، يتم إرفاق طبقة زرقاء رفيعة من الأشعة فوق البنفسجية لحماية الرقاقة.
عند تطبيق الفيلم، من أجل عدم وجود فجوة أو فقاعات هواء بين الرقاقة والشريط، من الضروري زيادة قوة اللصق.ومع ذلك، بعد الطحن على الظهر، يجب تشعيع الشريط الموجود على الرقاقة بالأشعة فوق البنفسجية لتقليل قوة اللصق.بعد التجريد، يجب ألا تبقى بقايا الشريط على سطح الرقاقة.في بعض الأحيان، ستستخدم العملية التصاقًا ضعيفًا وعرضة للفقاعات غير المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية لتقليل المعالجة الغشائية، على الرغم من وجود عيوب كثيرة، ولكنها غير مكلفة.بالإضافة إلى ذلك، يتم أيضًا استخدام أفلام Bump، التي تبلغ سماكتها ضعف سماكة أغشية تقليل الأشعة فوق البنفسجية، ومن المتوقع استخدامها بتكرار متزايد في المستقبل.
4. سمك الرقاقة يتناسب عكسيا مع حزمة الرقاقة
يتم تقليل سمك الرقاقة بعد الطحن الخلفي بشكل عام من 800-700 ميكرومتر إلى 80-70 ميكرومتر.يمكن للرقائق المخففة إلى عُشر تكديس أربع إلى ست طبقات.في الآونة الأخيرة، يمكن تخفيف الرقاقات إلى حوالي 20 ملليمترًا من خلال عملية طحن ثنائية، وبالتالي تكديسها في 16 إلى 32 طبقة، وهي بنية شبه موصلة متعددة الطبقات تُعرف باسم الحزمة متعددة الرقائق (MCP).في هذه الحالة، على الرغم من استخدام طبقات متعددة، يجب ألا يتجاوز الارتفاع الإجمالي للعبوة النهائية سمكًا معينًا، ولهذا السبب يتم دائمًا متابعة رقائق الطحن الرقيقة.كلما كانت الرقاقة أرق، زادت العيوب، وأصبحت العملية التالية أكثر صعوبة.ولذلك، هناك حاجة إلى التكنولوجيا المتقدمة لتحسين هذه المشكلة.
5. تغيير طريقة الطحن الخلفي
من خلال قطع الرقائق الرقيقة قدر الإمكان للتغلب على قيود تقنيات المعالجة، تستمر تقنية الطحن الخلفي في التطور.بالنسبة للرقائق الشائعة التي يبلغ سمكها 50 أو أكثر، فإن الطحن الخلفي يتضمن ثلاث خطوات: الطحن الخشن ثم الطحن الناعم، حيث يتم قطع الرقاقة وصقلها بعد جلستي طحن.في هذه المرحلة، كما هو الحال مع التلميع الميكانيكي الكيميائي (CMP)، عادة ما يتم تطبيق الملاط والماء منزوع الأيونات بين وسادة التلميع والرقاقة.يمكن أن يؤدي عمل التلميع هذا إلى تقليل الاحتكاك بين الرقاقة ولوحة التلميع، ويجعل السطح لامعًا.عندما تكون الرقاقة أكثر سمكًا، يمكن استخدام الطحن فائق الدقة، ولكن كلما كانت الرقاقة أرق، كلما كانت هناك حاجة لمزيد من التلميع.
إذا أصبحت الرقاقة أرق، فإنها تكون عرضة للعيوب الخارجية أثناء عملية القطع.لذلك، إذا كان سمك الرقاقة 50 ميكرومتر أو أقل، فيمكن تغيير تسلسل العملية.في هذا الوقت، يتم استخدام طريقة DBG (التقطيع قبل الطحن)، أي يتم قطع الرقاقة إلى النصف قبل الطحن الأول.يتم فصل الرقاقة بأمان عن الرقاقة بترتيب التقطيع والطحن والتقطيع.بالإضافة إلى ذلك، هناك طرق طحن خاصة تستخدم لوحًا زجاجيًا قويًا لمنع الرقاقة من الانكسار.
مع الطلب المتزايد على التكامل في تصغير الأجهزة الكهربائية، لا ينبغي لتقنية الطحن الخلفي أن تتغلب على قيودها فحسب، بل يجب أن تستمر أيضًا في التطور.في الوقت نفسه، ليس من الضروري حل مشكلة عيب الرقاقة فحسب، بل أيضًا الاستعداد للمشاكل الجديدة التي قد تنشأ في العملية المستقبلية.ومن أجل حل هذه المشاكل، قد يكون من الضرورييُحوّلتسلسل العملية، أو إدخال تكنولوجيا الحفر الكيميائي المطبقة علىأشباه الموصلاتعملية الواجهة الأمامية، وتطوير أساليب معالجة جديدة بشكل كامل.من أجل حل العيوب الكامنة في الرقائق ذات المساحة الكبيرة، يتم استكشاف مجموعة متنوعة من طرق الطحن.بالإضافة إلى ذلك، يتم إجراء الأبحاث حول كيفية إعادة تدوير خبث السيليكون الناتج بعد طحن الرقائق.
وقت النشر: 14 يوليو 2023