Retificação Mecânica – Este processo é a técnica de desbaste mais convencional usada atualmente e é vantajoso por sua precisão e alta taxa de desbaste. A retificação mecânica utiliza um rebolo com diamante e resina montado em um fuso de alta velocidade. A receita de moagem é responsável pela velocidade do fuso, bem como pela taxa de material removido.
Para se preparar para a retificação mecânica, uma camada de fita de retificação é aplicada na lateral do dispositivo (frontal) do wafer para protegê-lo de qualquer dano durante o processo de desbaste. O wafer é então colocado em cima de um mandril de cerâmica porosa que mantém o wafer no lugar usando um vácuo. O rebolo e o mandril giram em direções opostas à medida que água deionizada é pulverizada sobre o wafer para fornecer resfriamento e lavar as partículas de material geradas durante a moagem. Ao todo, o processo ocorre em duas etapas:
- Desbaste Grosso – Esta etapa produz a maior parte da remoção de material com taxas de remoção de cerca de ~5μm/seg.
- Moagem fina com areia de grão 1200 a 2000 e moagem fina poligrind. Isso normalmente remove aproximadamente 30 µm ou menos de material a ≤1 µm/s e fornece o acabamento final nos wafers.
- Uma areia de grão 1200 deixa um acabamento áspero com marcas de moagem visíveis, enquanto a areia de grão 2000 é menos áspera, mas algumas marcas de moagem ainda são aparentes. Poligrind é uma ferramenta de polimento que fornece maior resistência ao wafer e remove a maioria dos danos subterrâneos.
Planarização Químico-Mecânica (CMP)
Planarização químico-mecânica (CMP) – Este processo nivela os wafers e remove a topografia irregular da superfície. O CMP é realizado usando uma pasta química abrasiva de pequenas partículas e uma almofada de polimento. Este processo proporciona mais planarização do que a retificação mecânica, embora tenda a ser menos limpo.
A planarização químico-mecânica ocorre em três etapas:
- Monte os wafers em um filme traseiro, como um suporte de cera, para mantê-los no lugar.
- Aplique uma pasta química por cima e distribua uniformemente com uma esponja de polimento.
- Gire a almofada de polimento por cerca de 60-90 segundos para cada polimento, dependendo das especificações de espessura final.
- A taxa de desbaste do CMP é mais lenta que a moagem mecânica, removendo apenas alguns mícrons por segundo. Isso resulta em um nivelamento quase perfeito e um TTV muito controlado.
A gravação úmida usa produtos químicos líquidos, ou decapantes, para remover o material de um wafer. Isto é útil em situações onde apenas porções do wafer precisam ser desbastadas. Ao colocar uma máscara dura no wafer antes da gravação, o afinamento ocorrerá apenas em partes do substrato sem ela. Existem duas maneiras de realizar o ataque úmido: isotrópico (uniformemente em todas as direções) e anisotrópico (uniformemente na direção vertical).
Este processo ocorre em três etapas:
- Os condicionadores líquidos se difundem na superfície do wafer. O condicionador líquido muda dependendo da espessura desejada e se o ataque isotrópico ou anisotrópico é necessário.
- No ataque isotrópico, os agentes de ataque mais comuns são uma combinação de ácido fluorídrico, ácido nítrico e ácido acético (HNA); os corrosivos anisotrópicos mais comuns são hidróxido de potássio (KOH), etilenodiamina pirocatecol (EDP) e hidróxido de tetrametilamônio (TMAH).
- Uma fina corrente de agentes de ataque é pulverizada através da superfície de um wafer giratório e o agente de ataque líquido reage com o substrato para diluí-lo. A taxa de reação pode mudar dependendo dos agentes de ataque utilizados na reação, embora a maioria das reações remova ~10µm/min.
- Subprodutos químicos se difundem da superfície do wafer.
Gravura Química Seca (DCE) com Plasma Atmosférico Downstream (ADP)
ADP DCE é a mais nova técnica de desbaste de wafer e é um processo semelhante ao ataque úmido. Em vez de usar líquido, o ataque químico seco usa plasma ou gases corrosivos para remover o material. Este processo utiliza uma mistura de argônio (Ar) e tetrafluorometano (CF4) para diluir os substratos. Para realizar o processo de desbaste, um feixe de partículas de alta energia cinética é disparado contra o wafer alvo ou produtos químicos reagem com a superfície do wafer, ou uma combinação de ambos. A gravação a seco remove ~20 µm/min e não há necessidade de estresse mecânico ou produtos químicos, portanto, este método é capaz de produzir wafers muito finos com alto rendimento.
A retificação posterior é um processo que remove o silício da superfície posterior de um wafer. Fornecemos moagem em nossos próprios substratos ou em wafers fornecidos pelo cliente. Processamos wafers simples e padronizados com alto rendimento e oferecemos desbaste de wafer de acordo com as especificações do cliente.
Capacidades de retificação traseira de wafer SVM:
Diâmetros: 25 mm – 300 mm
- Espessura final do wafer de 50μm a 200μm: ≥ 50μm
- Espessura final do wafer apenas para wafers de 300 mm: ≥ 80 μm
- Acabamento da superfície traseira: retificado, lapidado ou polido
- Rendimento típico: ≥ 95%
SVM fornece lapidação para todos os diâmetros de wafer de 50 mm a 300 mm.
A SVM fornece serviços de lapidação de wafer quando há necessidade de remover grandes quantidades de material de um substrato. A remoção de silício em massa é frequentemente um requisito em projetos de recuperação e desbaste de wafer, bem como em usos finais importantes, como telefones celulares e modems.
O que é lapidação de wafer?
A lapidação de wafer é um processo global de planarização que melhora o nivelamento do wafer, removendo danos à superfície, geralmente causados ​​pela retificação traseira. É mais comum em wafers de silício, embora certas aplicações exijam que os wafers de arsenieto de gálio (GaAs) e fosfeto de índio (InP) também passem por esse processo. A lapidação ocorre entre duas placas de ferro fundido contra-rotativas e um filme abrasivo ou lama. Para ajustar a penetração do filme/pasta, os wafers giram mais rápido ou sofrem uma carga mais pesada para atender à especificação alvo.
Existem duas formas de realizar esse processo: lapidação com abrasivo livre e fixa.
Polimento abrasivo livre:
Na lapidação abrasiva livre, uma pasta remove os danos superficiais. A pasta consiste em um pó abrasivo flutuando em óleo de lapidação. O pó abrasivo é feito com pequenas partículas (normalmente 5-20μm) de carboneto de silício (SiC), óxido de alumínio (Al2O3) ou diamante, dependendo do material do substrato, diâmetro e espessura do alvo. Antes de depositar, a pasta gira para suspender as partículas. Quando a pasta estiver pronta, as placas de ferro fundido giram lentamente (<80 rpm) para distribuir o filme uniformemente pela superfície do wafer. Após a lapidação, alguns wafers passam por um segundo polimento para remover quaisquer partículas remanescentes.
Polimento abrasivo fixo:
A lapidação com abrasivo fixo é o mesmo processo da lapidação com abrasivo livre. A única diferença é que um SiC fino ou outro filme abrasivo deposita as partículas no substrato em vez de usar uma pasta. O filme consiste nas mesmas partículas que a lapidação abrasiva livre em um substrato fino de poliéster. O filme atua como uma lixa entre as placas de ferro fundido e o substrato, que gira da mesma forma que a lapidação abrasiva livre. Em última análise, a lapidação abrasiva fixa é muito mais espessa do que a lapidação abrasiva livre, o que pode produzir qualidades superiores de planicidade e bordas arredondadas.