그라인딩
기계식 연삭(그라인딩)
기계적 연삭(그라인딩) - 이 공정은 오늘날 가장 흔히 사용되는 박화 기술이며 정확성과 높은 박화율에 유리합니다. 기계적 연삭은 고속 스핀들에 장착된 다이아몬드와 레진 결합 연삭 휠을 사용합니다. 연삭 레시피는 스핀들의 속도와 제거되는 재료의 속도를 결정합니다.
기계적 연삭을 준비하기 위해 웨이퍼의 장치(전면) 측면에 연삭 테이프를 부착하여 박막화 공정 중 손상으로부터 웨이퍼를 보호합니다. 그런 다음 진공을 사용하여 웨이퍼를 제자리에 고정하는 다공성 세라믹 척 위에 웨이퍼를 놓습니다. 연삭 휠과 척이 반대 방향으로 회전하면서 탈이온수가 웨이퍼에 분사되어 냉각을 제공하고 연삭 중에 생성된 재료 입자를 씻어냅니다. 이 공정은 총 두 단계로 진행됩니다:
- 거친 연삭 - 이 단계에서는 약 ~5μm/초의 제거 속도로 대부분의 재료를 제거합니다.
- 1200~2000 그릿 샌드 & 폴리그라인드 미세 그라인드로 미세 연마. 일반적으로 ≤1μm/초 속도로 ~30µm 이하의 재료를 제거하여 웨이퍼의 최종 마감을 제공합니다.
- 1200 그릿 샌드는 거친 마감과 함께 연마 자국이 남아있는 반면 2000 그릿 샌드는 덜 거칠지만 여전히 일부 연마 자국이 보입니다. 폴리그라인드는 웨이퍼 강도를 가장 높이고 대부분의 표면 손상을 제거하는 연마 도구입니다.
화학적 기계적 평탄화 (Chemical Mechanical Planarization, CMP)
화학적 기계적 평탄화(CMP) - 이 공정은 웨이퍼를 평평하게 하고 표면의 불규칙한 지형을 제거합니다. CMP는 작은 입자의 연마제 화학 슬러리와 연마 패드를 사용하여 수행됩니다. 이 공정은 덜 깨끗한 경향이 있지만 기계적 연마보다 더 많은 평탄화를 제공합니다.
화학적 기계적 평탄화(CMP)는 세 단계로 진행됩니다:
- 웨이퍼를 왁스 마운트와 같은 후면 필름에 장착하여 제자리에 고정합니다.
- 위에서부터 화학 슬러리를 바르고 연마 패드로 골고루 펴 바릅니다.
- 최종 두께 사양에 따라 각 연마마다 약 60~90초 동안 연마 패드를 회전시킵니다.
- CMP의 박리 속도는 기계적 연삭보다 느려 초당 몇 미크론만 제거합니다. 그 결과 거의 완벽한 평탄도와 매우 제어된 TTV를 얻을 수 있습니다.
에칭
습식 에칭
습식 에칭은 액체 화학 물질 또는 에칭제를 사용하여 웨이퍼에서 재료를 제거합니다. 이는 웨이퍼의 일부분만 얇게 해야 하는 상황에서 유용합니다. 에칭하기 전에 웨이퍼에 하드 마스크를 씌우면 마스크가 없는 기판의 일부분만 얇게 만들 수 있습니다. 습식 에칭에는 등방성(모든 방향에서 균일하게)과 이방성(수직 방향에서 균일하게)의 두 가지 방법이 있습니다.
이 과정은 세 단계로 진행됩니다:
- 액체 에칭액은 웨이퍼 표면으로 확산됩니다. 액체 에칭제는 원하는 두께와 등방성 또는 이방성 에칭이 필요한지 여부에 따라 달라집니다.
- 등방성 에칭에서 가장 흔한 에칭제는 불산, 질산, 아세트산(HNA)의 조합이며, 가장 흔한 이방성 에칭제는 수산화칼륨(KOH), 에틸렌디아민 피로카테콜(EDP), 테트라메틸암모늄 수산화물(TMAH) 등입니다.
- 회전하는 웨이퍼 표면에 얇은 에칭제 스트림이 분사되고 액체 에칭제가 기판과 반응하여 기판을 얇게 만듭니다. 반응 속도는 에칭제에 따라 달라질 수 있지만 대부분의 반응은 분당 ~10µm을 제거합니다.
- 화학 부산물은 웨이퍼 표면에서 확산됩니다.
대기압 다운스트림 플라즈마(Atmospheric Downstream Plasma, ADP) 건식 화학 에칭(Dry Chemical Etching, DCE)
ADP DCE는 최신 웨이퍼 박막화 기술이며 습식 에칭과 유사한 공정입니다. 건식 화학 에칭은 액체를 사용하는 대신 플라즈마 또는 에칭 가스를 사용하여 재료를 제거합니다. 이 공정에서는 아르곤(Ar)과 테트라플루오로메탄 (CF4)의 혼합물을 사용하여 기판을 얇게 만듭니다. 박막화 공정을 수행하기 위해 높은 키네틱 에너지 입자 빔을 타겟 웨이퍼에 쏘거나 화학 물질이 웨이퍼 표면과 반응하거나 이 두 가지를 조합하여 사용합니다. 건식 에칭은 분당 ~20µm을 제거하며 기계적 스트레스나 화학 물질이 필요하지 않으므로 이 방법은 높은 수율로 매우 얇은 웨이퍼를 생산할 수 있습니다.
백 그라인딩
백 그라인딩은 웨이퍼의 뒷면에서 실리콘을 제거하는 공정입니다. 당사는 자체 기판 또는 고객이 제공한 웨이퍼에 대한 그라인딩을 제공합니다. 당사는 베어 웨이퍼 및 디바이스 패턴 웨이퍼를 높은 수율로 처리하고 고객 사양에 따라 웨이퍼 박막화를 제공합니다.
SVM 웨이퍼 백 그라인딩 기능:
- 직경: 25mm - 300mm
- 50μm-200μm의 최종 웨이퍼 두께: ≥ 50μm
- 300mm 웨이퍼에 한해 최종 웨이퍼 두께: ≥ 80μm
- 뒷면 마감: 그라운드(ground), 랩(lapped) 또는연마(polished)
- 일반적인 수율: ≥ 95%
웨이퍼 래핑(Lapping)
SVM은 직경 50mm~300mm의 모든 웨이퍼 직경에 대해 래핑을 제공합니다.
SVM은 기판에서 대량의 재료를 제거해야 할 때 웨이퍼 래핑 서비스를 제공합니다. 대량 실리콘 제거는 웨이퍼 재생 및웨이퍼 박막화프로젝트뿐만 아니라 휴대폰 및 모뎀과 같은 주요 최종 용도에서도 요구되는 사항입니다.
웨이퍼 래핑이란 무엇인가요?
웨이퍼 래핑은 후면 그라인딩으로인한 표면 손상을 제거하여 웨이퍼 평탄도를 개선하는 글로벌 평탄화 공정입니다. 이 공정은실리콘 웨이퍼에서 가장 흔하지만, 특정 애플리케이션에서는 갈륨 비소(GaAs) 및 인화 인듐(InP) 웨이퍼도 이 공정을 거쳐야 합니다. 래핑은 두 개의 역회전 주철판과 연마 필름 또는 슬러리 사이에서 이루어집니다. 필름/슬러리의 침투를 조정하기 위해 웨이퍼는 목표 사양에 맞게 더 빠르게 회전하거나 더 무거운 하중을 받습니다.
이 공정을 수행하는 두 가지 방법이 있습니다: 자유 연마 래핑과 고정 연마 래핑
자유 연마 래핑:
In free abrasive lapping, a slurry removes surface damage. The slurry consists of an abrasive powder floating in lapping oil. The abrasive powder is made with small particles (typically 5-20μm) of silicon carbide (SiC), aluminum oxide (Al2O3) or diamond, depending on the substrate material, diameter, and target thickness. Before depositing, the slurry spins in order to suspend the particles. When the slurry is ready, cast iron plates rotate slowly (< 80rpm) to distribute the film evenly across the wafer surface. After lapping, some wafers go through a second polishing to remove any remaining particles.
고정 연마 래핑:
고정 연마 래핑은 자유 연마 래핑과 동일한 공정입니다. 유일한 차이점은 슬러리를 사용하는 대신 얇은 SiC 또는 기타 연마 필름이 기판에 입자를 증착한다는 것입니다. 이 필름은 얇은 폴리에스테르 기판 위에 자유 연마 래핑과 동일한 입자로 구성됩니다. 이 필름은 주철판과 기판 사이에서 샌드페이퍼처럼 작용하며, 자유 연마 래핑과 동일하게 회전합니다. 궁극적으로 고정 연마 래핑은 자유 연마 래핑보다 훨씬 두껍기 때문에 우수한 평탄도 품질과 둥근 모서리를 생성할 수 있습니다.