Khi công nghệ bán dẫn tiếp tục phát triển theo hướng thu nhỏ, tiêu thụ điện năng thấp và tích hợp cao, wafer không chỉ ngày càng lớn hơn – từ 200mm đến 300mm và thậm chí 450mm – mà độ dày của chúng cũng cho thấy xu hướng ngược lại: ngày càng mỏng hơn. Sự phát triển này không chỉ đơn thuần là do tiết kiệm chi phí vật liệu; mà còn xuất phát từ các yêu cầu kép về chức năng và quy trình: giảm khoảng cách kết nối giữa các linh kiện, giảm chiều cao đóng gói và cải thiện hiệu suất tản nhiệt.
Tuy nhiên, chiến lược “càng mỏng càng tốt” đặt ra những thách thức kỹ thuật to lớn. Việc giảm độ dày wafer từ 700-800 μm ban đầu xuống còn 70-80 μm, và thậm chí xuống dưới 20 μm, khiến wafer trở nên mỏng manh như một tờ giấy. Bất kỳ ứng suất cơ học nhỏ nào, bề mặt không bằng phẳng, hoặc các vết nứt nhỏ đều có thể dẫn đến vỡ và hỏng. Trong bối cảnh này, lời hứa về “độ mỏng” nằm trong một lĩnh vực kỹ thuật cực kỳ tinh vi, một chủ đề cốt lõi mà chúng ta sẽ khám phá hôm nay.
Mục lục
Tấm wafer siêu phẳng: Tại sao chúng lại là “nhà vô địch ẩn danh” của ngành sản xuất chất bán dẫn?
Tầm quan trọng của độ phẳng bề mặt wafer thường bị bỏ qua, nhưng nó lại là một “nhà vô địch ẩn” thiết yếu trong sản xuất chất bán dẫn. Trong các quy trình như in thạch bản, lắng đọng màng mỏng và khắc, sự không đồng đều bề mặt ở cấp độ nanomet có thể dẫn đến lỗi hội tụ in thạch bản, độ dày màng mỏng không đồng đều và độ sâu khắc không kiểm soát, cuối cùng ảnh hưởng đến độ phân giải và độ chính xác của các họa tiết mạch.
Hãy tưởng tượng việc xây dựng một tòa nhà chọc trời. Nếu nền móng không bằng phẳng, ngay cả những vật liệu xây dựng tốt nhất cũng sẽ gây khó khăn cho việc tạo ra một kết cấu ổn định. Tương tự, độ phẳng của wafer quyết định trực tiếp đến chất lượng của mạch xếp chồng bên trên, cũng như hiệu suất và năng suất tối đa của chip. Trong các công nghệ quy trình tiên tiến như kiến trúc FinFET hoặc GAA, ngay cả những biến thiên ở cấp độ nanomet cũng có thể trở thành rủi ro chết người, đó là lý do tại sao công nghệ san phẳng hóa ngày càng trở nên quan trọng.
Mài và đánh bóng: quy trình cốt lõi để đạt được độ mỏng và độ phẳng cực cao của wafer
Mài lưng（Backside Grinding）
Trong sản xuất chất bán dẫn, việc làm mỏng wafer không chỉ giúp giảm chi phí vật liệu mà còn là một bước quan trọng để đạt được các yêu cầu tiên tiến về đóng gói và quản lý nhiệt. Công nghệ mài mặt sau wafer chủ yếu được sử dụng ở giai đoạn cuối của quy trình, cụ thể là sau khi mạch mặt trước được chế tạo và trước khi đóng gói.
Độ dày ban đầu của wafer thường là 700-800 μm. Nghiền thô nhanh chóng loại bỏ phần lớn vật liệu, sau đó là nghiền mịn để đạt được độ dày chính xác và chất lượng bề mặt vượt trội. Độ dày mục tiêu điển hình của quy trình là 70-80 μm. Độ dày này có thể được giảm xuống còn 20-30 μm để xếp chồng mật độ cao và đóng gói siêu mỏng, hỗ trợ các công nghệ đóng gói như IC 3D, MCP (Gói đa chip) và tích hợp không đồng nhất.
Quy trình mài mặt sau đòi hỏi sự chú ý đặc biệt đến việc kiểm soát ứng suất cơ học và quản lý các hiệu ứng nhiệt. Để ngăn wafer bị cong vênh hoặc nứt, một lớp băng bảo vệ có độ bám dính cao, có đệm thường được phủ lên bánh mài để bảo vệ bề mặt mạch khỏi bị hư hại. Hơn nữa, để giảm thiểu nguy cơ cắt lát wafer mỏng, có thể áp dụng quy trình “cắt lát trước khi mài” (DBG, Dice Before Grinding). Quy trình này bao gồm việc đánh dấu và cắt lát mặt sau của wafer trước khi mài, giúp từng khuôn ít bị vỡ hơn sau khi làm mỏng.
Vật tư tiêu hao đánh bóng của Acer được thiết kế để đáp ứng những thách thức về cấu trúc vi mô này. Bằng cách kết hợp bùn kim cương đặc hiệu CMP với kích thước hạt đồng đều và khả năng kiểm soát mài mòn, cùng với miếng đánh bóng có khả năng chống mài mòn cao, Acer đạt được hiệu suất loại bỏ vật liệu cao, đồng thời bảo toàn tính toàn vẹn của wafer và tính đồng nhất bề mặt. Công nghệ này cũng phù hợp với các đế thiết bị điện tiên tiến làm từ vật liệu cứng và giòn như SiC, GaN và sapphire.
Sự phẳng hóa cơ học hóa học（CMP）
Công nghệ phẳng hóa cơ học hóa học (CMP) là một “công nghệ trung gian” quan trọng trong sản xuất chất bán dẫn. Nó cung cấp độ hoàn thiện bề mặt cần thiết sau mỗi lần lắng đọng hoặc khắc màng mỏng, đảm bảo độ chính xác và tính đồng nhất về cấu trúc của quy trình tiếp theo.
Cốt lõi của công nghệ CMP nằm ở việc sử dụng đồng thời lực mài cơ học và khắc hóa học để loại bỏ chọn lọc các phần nhô ra trên bề mặt wafer, đạt được độ phẳng bề mặt ở cấp độ nanomet (thường là Ra < 1 nm, và thậm chí dưới nm). Các vật liệu chính của công nghệ này bao gồm:
- Bùn(Slurry): Chứa chất mài mòn ở quy mô nano như kim cương, nhôm oxit, silicon dioxide, xeri oxit, v.v. và các chất phụ gia hóa học cụ thể, được sử dụng để khắc chọn lọc vật liệu mục tiêu.
- Đĩa đánh bóng (Pad): Cấu trúc polymer có độ đàn hồi cao, cung cấp áp suất mài và phân phối chất lỏng đồng đều.
CMP được sử dụng rộng rãi trong các giai đoạn sản xuất chất bán dẫn sau:
- STI（Shallow Trench Isolation）San phẳng sau khi đổ đầy：Loại bỏ sự không đồng đều giữa lớp oxit lấp đầy và lớp nền silicon.
- Làm phẳng lớp kim loại (ví dụ: Cu, W): Đảm bảo độ dày đồng đều của các lớp liên kết kim loại để tránh các bất thường về điện trở.
Xếp chồng kết nối nhiều lớp (MLI): Mỗi lớp phải được san phẳng bằng CMP sau khi lắng đọng, nếu không, việc xếp chồng giữa các lớp sẽ gây ra hiện tượng không thẳng hàng hoặc đoản mạch.
Acer cung cấp nhiều loại hỗn hợp bùn CMP và miếng đánh bóng, được thiết kế riêng để đáp ứng các yêu cầu vật liệu đa dạng, chẳng hạn như điện môi K thấp, rào cản TaN, đồng và oxit silic. Công nghệ phân tán nano và công thức ổn định của sản phẩm giúp ngăn ngừa hiệu quả sự kết tụ và trầy xước của bùn, đạt được tỷ lệ loại bỏ (RR) ổn định và giảm thiểu khuyết tật.
Thách thức về độ mỏng và các giải pháp sáng tạo cho vật tư tiêu hao mài và đánh bóng
Trong quá trình theo đuổi độ mỏng và độ phẳng tối đa, vật tư tiêu hao truyền thống không còn đáp ứng được yêu cầu của quy trình sản xuất hiện đại. Đội ngũ Hongwei, kết hợp khoa học vật liệu với hiểu biết về quy trình, đã phát triển một loạt vật tư tiêu hao mài và đánh bóng tiên tiến, được thiết kế đặc biệt để giải quyết những khó khăn của quy trình sản xuất tiên tiến.
- Kiểm soát ứng suất cho wafer siêu mỏng: Dung dịch đánh bóng Hongwei mang lại hiệu quả đánh bóng nhẹ nhàng, đồng đều. Kết hợp với cấu trúc miếng đánh bóng có độ đàn hồi cao, sản phẩm phân tán ứng suất hiệu quả, giảm nguy cơ cong vênh và nứt vi mô, đồng thời bảo vệ tính toàn vẹn của wafer siêu mỏng trong quá trình sản xuất.
- Đánh bóng an toàn bề mặt: Sử dụng các hạt kim cương có độ tinh khiết cao (≤ 50 nm) và công nghệ phân tán chuyên dụng, dung dịch đánh bóng của chúng tôi loại bỏ vật liệu hiệu quả đồng thời tránh trầy xước và các khuyết tật dưới bề mặt, khiến dung dịch này trở nên lý tưởng cho các linh kiện điện cao cấp và chip truyền thông tần số cao.
- Kiểm soát tốc độ loại bỏ chính xác: Thiết kế kết hợp giữa bùn đánh bóng và miếng đánh bóng đạt được độ đồng đều loại bỏ vật liệu cực cao và kiểm soát tốc độ, đạt được độ dày và độ phẳng mong muốn một cách chính xác ngay cả trên các tấm wafer siêu mỏng dưới 20 μm.
Độ sạch tối ưu: Tất cả vật tư tiêu hao đều sử dụng công thức ít cặn, chống nhiễm bẩn để đạt được bề mặt đánh bóng không có hạt, không có hóa chất, đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh quy trình nghiêm ngặt nhất.
Vật tư tiêu hao Hongwei đạt được độ mỏng và phẳng tuyệt vời như thế nào
Trong các quy trình bán dẫn tiêu chuẩn cao, vật tư tiêu hao của chúng tôi đạt được tiêu chuẩn sạch sẽ cao hơn và độ tin cậy vận hành:
- Bùn kim cương: Bùn đánh bóng kim cương của Hongwei được thiết kế đặc biệt cho các vật liệu có độ cứng cao như SiC và GaN. Sản phẩm sử dụng công nghệ biến đổi cấu trúc vi mô bề mặt, bao gồm việc bổ sung các hạt kim cương hình cầu, để giảm thiểu hiệu quả trầy xước và ứng suất bề mặt trong quá trình mài, giúp bề mặt chi tiết gia công ít bị hư hại hơn. Công nghệ này đạt được mức độ hư hại dưới bề mặt cực thấp trong quá trình mài ngược, mang lại khả năng bảo vệ mạnh mẽ cho tản nhiệt và độ tin cậy của các linh kiện công suất cao.
- Giải pháp CMP: Kết hợp miếng đánh bóng hiệu suất cao năm lớp của Acer với bùn đánh bóng oxit xeri, chúng tôi có thể giảm độ nhám bề mặt wafer xuống Ra ≤ 10 nm và kiểm soát TTV (biến thiên độ dày tổng thể) theo các tiêu chuẩn hàng đầu trong ngành, cho phép sản xuất quy trình bán dẫn ổn định.
- Kết hợp vật liệu chính xác: Hongwei cung cấp nhiều loại bùn đánh bóng, bao gồm alumina, silica, oxit xeri, kim cương, v.v. và có thể điều chỉnh các giải pháp độc quyền để đáp ứng các yêu cầu khác nhau về vật liệu và quy trình nhằm cải thiện hiệu quả sản xuất và năng suất.
- Đá mài wafer: Đá mài bề mặt của chúng tôi phù hợp với nhiều loại vật liệu wafer, mang lại tốc độ loại bỏ vật liệu cao ổn định, rút ngắn thời gian xử lý và cải thiện năng suất. Thiết kế kiểm soát mài mòn vượt trội đảm bảo tuổi thọ đá mài kéo dài và duy trì lực mài thấp trong quá trình mài, giảm tải thiết bị, bảo vệ phôi và đảm bảo chất lượng gia công đồng đều. Chúng đặc biệt phù hợp để làm phẳng và làm mỏng mặt sau của wafer silicon.
- Đá mài vát mép wafer silicon: Được thiết kế chuyên dụng để vát mép và mài đế bán dẫn, loại đá mài này sử dụng công nghệ hoàn thiện độ chính xác cao và có cấu trúc lớp mài mòn mịn, đồng đều. Sau khi mài nhẵn, chúng đạt tỷ lệ lỗi thấp và độ chính xác gia công vượt trội. Dòng sản phẩm của chúng tôi bao gồm cả gia công chu vi và gia công rãnh, cung cấp nhiều kiểu dáng, bao gồm các tùy chọn gia công thô và hoàn thiện hỗn hợp rãnh đơn, rãnh đa, và hỗn hợp rãnh thô và hoàn thiện, để đáp ứng các yêu cầu quy trình đa dạng.
- Dao cắt bánh wafer:Lưỡi cắt Honway được sử dụng rộng rãi trong quá trình gia công wafer bán dẫn, vật liệu nền đóng gói và nhiều loại vật liệu cứng giòn như LTCC, PZT và TGG, và được ưa chuộng bởi các dây chuyền sản xuất bao bì và thử nghiệm (P&T) và bao bì back-end. Lưỡi cắt cứng dòng HWD25 có độ cắt tối thiểu và độ chính xác gia công tuyệt vời, phù hợp với wafer silicon và nhiều loại wafer hợp chất. Lưỡi cắt cứng HWS25 nhấn mạnh vào độ ổn định cắt và kiểm soát kích thước, phù hợp với vật liệu nền LED gốm và vật liệu đóng gói cứng giòn. Lưỡi cắt mềm EWS25 kết hợp khả năng cắt tốc độ cao với tuổi thọ cao, đặc biệt phù hợp với các vật liệu nền như PCB, EMC và LED chip, đáp ứng đầy đủ các nhu cầu đa dạng của ngành công nghiệp đóng gói bán dẫn.
Kết luận
Khi quy trình sản xuất chất bán dẫn tiếp tục vượt qua những giới hạn, việc xếp chồng thành công từng lớp chip và hình thành chính xác từng mạch điện đều dựa trên một wafer mỏng, phẳng. Acer hiểu rõ tầm quan trọng của công nghệ “mỏng” này và cam kết phát triển các giải pháp tiêu hao đáp ứng những thách thức trong tương lai, giúp ngành công nghiệp tạo ra các sản phẩm bán dẫn nhỏ hơn, nhanh hơn và mạnh mẽ hơn.
Chúng ta hãy sử dụng công nghệ để đặt nền móng vững chắc nhất cho một con đường bằng phẳng và dễ dàng trong tương lai.
Hãy hành động ngay và mở ra một chương mới về sản xuất bán dẫn chính xác cùng chúng tôi!
- Tư vấn miễn phí và đánh giá dự án: Chuyên gia vật tư tiêu hao công nghiệp kim cương Honway của chúng tôi cung cấp cho bạn dịch vụ tư vấn sản phẩm và đánh giá chuyên nghiệp dựa trên nhu cầu quy trình cụ thể của bạn để cùng nhau tìm ra giải pháp mài và đánh bóng tốt nhất.
- Thiết kế giải pháp tùy chỉnh: Cho dù bạn đang gặp phải thách thức với tấm wafer silicon hay chất bán dẫn hợp chất (SiC, GaN, GaAs), chúng tôi có thể thiết kế giải pháp mài và đánh bóng chất bán dẫn đáp ứng tốt nhất nhu cầu của bạn.
- Vật liệu tiên tiến và kiểm tra hiệu suất: Chúng tôi cung cấp dung dịch đánh bóng kim cương Honway, đĩa kim cương, đá mài chính xác và các vật tư tiêu hao khác hàng đầu trong ngành. Chúng tôi cũng có thể hỗ trợ bạn triển khai quy trình và kiểm tra hiệu suất để đảm bảo sản phẩm của bạn đạt được năng suất cao và hiệu suất tuyệt vời như mong đợi.
- Honway có năng lực cung ứng ổn định, đảm bảo chất lượng, dịch vụ sau bán hàng và hỗ trợ tùy chỉnh, có thể cung cấp cho bạn chất lượng sản phẩm đồng đều nhất.
Đừng để những thách thức trong quá trình gia công hạn chế sự sáng tạo của bạn! Hãy liên hệ với chúng tôi ngay và để vật tư tiêu hao công nghiệp kim cương của Hongwei trở thành chìa khóa thành công của bạn!
Thông tin thêm về vật tư tiêu hao mài và đánh bóng kim cương Honway
Để tìm hiểu thêm về cách Acer có thể mang lại những lợi ích đột phá cho quy trình sản xuất chất bán dẫn của bạn, vui lòng nhấp vào liên kết sau để khám phá toàn bộ các vật tư tiêu hao mài và đánh bóng kim cương cũng như thông tin chi tiết về công nghệ của chúng tôi:
- Dòng sản phẩm dung dịch đánh bóng kim cương nano Hongwei
- Tấm mài và đánh bóng wafer chính xác Honway
- Bánh mài bề mặt wafer Honway
- Bánh mài vát wafer silicon Honway
- Dao cắt mạ điện Honway Wafer
- Dao cắt bao bì bánh xốp Honway – dao mềm
- Dao cắt bao bì bánh wafer Honway – dao cứng
Bạn cũng có thể liên hệ trực tiếp với đội ngũ chuyên gia Hongwei của chúng tôi và chúng tôi sẽ cung cấp giải pháp và tư vấn chuyên nghiệp nhất.
Đọc thêm về các chủ đề liên quan
- Chất nền kim cương>>>Từ đồ trang sức đến chất bán dẫn: Kim cương đóng vai trò quan trọng trong thế hệ vật liệu dẫn nhiệt tiếp theo
- Chất bán dẫn hợp chất>>>Vũ khí bí mật của sản xuất bán dẫn chính xác: vật tư tiêu hao mài và đánh bóng kim cương, cải thiện hiệu suất và năng suất wafer một cách hiệu quả!
- Mài và đánh bóng chất bán dẫn>>>Mài và đánh bóng trong sản xuất chất bán dẫn: Từ lựa chọn vật liệu đến cung cấp vật tư tiêu hao cho quy trình xuất sắc
- Vật thể tiêu hao mài và đánh bóng>>>Vật tư tiêu hao mài và đánh bóng sáng tạo: Đưa ngành công nghiệp bán dẫn hướng tới độ chính xác cao hơn
Về mài mòn: Chúng tôi cung cấp các điều chỉnh tùy chỉnh để điều chỉnh tỷ lệ theo nhu cầu gia công, nhằm đạt hiệu quả tối đa.
Nếu bạn vẫn chưa biết cách chọn sản phẩm phù hợp sau khi đọc nội dung, hãy liên hệ với chúng tôi, sẽ có chuyên gia hỗ trợ giải đáp cho bạn.
Hãy liên hệ với chúng tôi, sẽ có chuyên gia hỗ trợ giải đáp cho bạn.
Nếu cần báo giá tùy chỉnh, hãy liên hệ với chúng tôi.
Thời gian hỗ trợ khách hàng: Thứ Hai đến Thứ Sáu, từ 09:00 đến 18:00.
phone：07 223 1058
Nếu có chủ đề muốn tìm hiểu hoặc không thể nói rõ qua điện thoại, hãy nhắn tin trực tiếp qua Facebook nhé~~
honway fb：https://www.facebook.com/honwaygroup
Các bài viết mà bạn có thể quan tâm…
[wpb-random-posts]
