A wafermoet deur drie veranderinge gaan om 'n regte halfgeleierskyfie te word: eerstens word die blokvormige ingot in wafers gesny; in die tweede proses word transistors op die voorkant van die wafer gegraveer deur die vorige proses; uiteindelik word verpakking uitgevoer, dit wil sê deur die snyproses, diewaferword 'n volledige halfgeleierskyfie. Dit kan gesien word dat die verpakkingsproses tot die agterkantproses behoort. In hierdie proses sal die wafer in verskeie heksaëder individuele skyfies gesny word. Hierdie proses om onafhanklike skyfies te verkry word “Singulation” genoem, en die proses om die waferplank in onafhanklike blokkies te saag, word “wafer cutting (Die Sawing)” genoem. Onlangs, met die verbetering van halfgeleierintegrasie, het die dikte vanwafershet al hoe dunner geword, wat natuurlik baie moeilikheid by die “singulasie”-proses meebring.
Die evolusie van wafelblokkies
Front-end en back-end prosesse het deur interaksie op verskeie maniere ontwikkel: die evolusie van back-end prosesse kan die struktuur en posisie van die heksaëder klein skyfies wat geskei word van die matrys op diewafer, sowel as die struktuur en posisie van die pads (elektriese verbindingspaaie) op die wafer; inteendeel, die evolusie van front-end prosesse het die proses en metode van veranderwaferruguitdunning en "die dicing" in die agterkant-proses. Daarom sal die toenemend gesofistikeerde voorkoms van die pakket 'n groot impak op die agterkantproses hê. Boonop sal die aantal, prosedure en tipe blokkies ook dienooreenkomstig verander volgens die verandering in die voorkoms van die pakkie.
Skrifgeleerde Dicing
In die vroeë dae was "breek" deur eksterne krag toe te pas die enigste insnymetode wat die kon verdeelwaferin heksaëder sterf. Hierdie metode het egter die nadele om die rand van die klein skyfie te kap of te kraak. Daarbenewens, aangesien die brame op die metaaloppervlak nie heeltemal verwyder is nie, is die snyoppervlak ook baie grof.
Om hierdie probleem op te los, het die “Scribing”-snymetode ontstaan, dit wil sê, voor die “breek”, die oppervlak van diewaferword tot ongeveer die helfte van die diepte gesny. “Scribing”, soos die naam aandui, verwys na die gebruik van 'n stuwer om die voorkant van die wafer vooraf te saag (halfsny). In die vroeë dae het die meeste wafers onder 6 duim hierdie snymetode gebruik om eers tussen skyfies te "sny" en dan te "breek".
Blade Dicing of Blade Sawing
Die “Scribing” snymetode het geleidelik ontwikkel tot die “Blade dicing” sny (of saag) metode, wat 'n metode is om twee of drie keer in 'n ry 'n lem te sny. Die "Blade" snymetode kan opmaak vir die verskynsel van klein skyfies wat afdop wanneer dit "breek" na "skribing", en kan klein skyfies beskerm tydens die "singulation" proses. "Blade" sny is anders as die vorige "dicing" sny, dit wil sê, na 'n "lem" sny, is dit nie "breek" nie, maar sny weer met 'n lem. Daarom word dit ook die "step dicing"-metode genoem.
Ten einde die wafel te beskerm teen eksterne skade tydens die snyproses, sal 'n film vooraf op die wafer aangebring word om veiliger "singling" te verseker. Tydens die "terugmaal" proses sal die film aan die voorkant van die wafer geheg word. Maar inteendeel, in "lem" sny, moet die film aan die agterkant van die wafer vasgemaak word. Tydens die eutektiese binding (die binding, die vasmaak van die geskeide skyfies op die PCB of vaste raam), sal die film wat aan die agterkant geheg is outomaties afval. As gevolg van die hoë wrywing tydens sny, moet DI-water voortdurend vanuit alle rigtings gespuit word. Daarbenewens moet die stuwer met diamantdeeltjies vasgemaak word sodat die skywe beter gesny kan word. Op hierdie tydstip moet die snit (lemdikte: groefwydte) eenvormig wees en moet nie die breedte van die snygroef oorskry nie.
Vir 'n lang tyd was saag die mees gebruikte tradisionele snymetode. Sy grootste voordeel is dat dit 'n groot aantal wafers in 'n kort tyd kan sny. As die voedingspoed van die sny egter baie verhoog word, sal die moontlikheid van afskilfering van die rand van die aartappelskyfies toeneem. Daarom moet die aantal rotasies van die stuwer teen ongeveer 30 000 keer per minuut beheer word. Dit kan gesien word dat die tegnologie van halfgeleierproses dikwels 'n geheim is wat stadig opgehoop word deur 'n lang tydperk van akkumulasie en probeer en fout (in die volgende afdeling oor eutektiese binding, sal ons die inhoud oor sny en DAF bespreek).
Sny voor slyp (DBG): die snyvolgorde het die metode verander
Wanneer lemsny op 'n 8-duim-deursnee-wafel uitgevoer word, hoef u nie bekommerd te wees dat die rand van die chiplet skil of kraak nie. Maar namate die wafeldeursnee tot 21 duim toeneem en die dikte uiters dun word, begin afskil- en kraakverskynsels weer verskyn. Ten einde die fisiese impak op die wafer tydens die snyproses aansienlik te verminder, vervang die DBG-metode van "blokkies voor maal" die tradisionele snyvolgorde. Anders as die tradisionele "lem"-snymetode wat aanhoudend sny, voer DBG eers 'n "lem"-sny uit, en dan verdun die wafeldikte geleidelik deur die agterkant voortdurend uit te dun totdat die skyfie gesplete is. Daar kan gesê word dat DBG 'n opgegradeerde weergawe van die vorige "lem" snymetode is. Omdat dit die impak van die tweede snit kan verminder, is die DBG-metode vinnig gewild in "wafer-vlak verpakking".
Laser Dicing
Die wafer-level chip scale package (WLCSP) proses maak hoofsaaklik gebruik van lasersny. Lasersny kan verskynsels soos afskilfering en krake verminder en sodoende beter kwaliteit skyfies verkry, maar wanneer die wafeldikte meer as 100μm is, sal die produktiwiteit aansienlik verminder word. Daarom word dit meestal gebruik op wafers met 'n dikte van minder as 100μm (relatief dun). Lasersny sny silikon deur 'n hoë-energie laser aan die wafer se skrifgroef toe te pas. Wanneer die konvensionele laser (Konvensionele Laser) snymetode egter gebruik word, moet 'n beskermende film vooraf op die wafeloppervlak aangebring word. Omdat die oppervlak van die wafer met laser verhit of bestraal word, sal hierdie fisiese kontakte groewe op die oppervlak van die wafer produseer, en die gesnyde silikonfragmente sal ook aan die oppervlak kleef. Dit kan gesien word dat die tradisionele lasersnymetode ook die oppervlak van die wafer direk sny, en in hierdie opsig is dit soortgelyk aan die "lem"-snymetode.
Stealth Dicing (SD) is 'n metode om eers die binnekant van die wafer met laserenergie te sny, en dan eksterne druk op die band wat aan die agterkant geheg is toe te pas om dit te breek en sodoende die skyfie te skei. Wanneer druk op die band op die rug toegepas word, sal die wafer onmiddellik opwaarts gelig word as gevolg van die rek van die band, en sodoende die skyfie skei. Die voordele van SD bo die tradisionele laser sny metode is: eerstens, daar is geen silikon puin; tweedens is die kerf (Kerf: die wydte van die skrifgroef) smal, dus kan meer skyfies verkry word. Daarbenewens sal die afskil- en kraakverskynsel aansienlik verminder word deur die SD-metode te gebruik, wat deurslaggewend is vir die algehele kwaliteit van die sny. Daarom sal die SD-metode heel waarskynlik in die toekoms die gewildste tegnologie word.
Plasmablokkies
Plasma-sny is 'n onlangs ontwikkelde tegnologie wat plasma-ets gebruik om tydens die vervaardigingsproses (Fab) te sny. Plasma sny gebruik semi-gas materiaal in plaas van vloeistowwe, so die impak op die omgewing is relatief klein. En die metode om die hele wafer op een slag te sny, word aangeneem, so die "sny" spoed is relatief vinnig. Die plasmametode gebruik egter chemiese reaksiegas as grondstof, en die etsproses is baie ingewikkeld, so die prosesvloei daarvan is relatief omslagtig. Maar in vergelyking met "lem"-sny en lasersny, veroorsaak plasmasny nie skade aan die wafeloppervlak nie, waardeur die defektempo verminder word en meer skyfies verkry word.
Onlangs, aangesien die wafeldikte tot 30μm verminder is, en baie koper (Cu) of lae diëlektriese konstante materiale (Lae-k) gebruik word. Daarom, om brame (Burr) te voorkom, sal plasmasnymetodes ook bevoordeel word. Natuurlik ontwikkel plasmasnytegnologie ook voortdurend. Ek glo dat dit in die nabye toekoms nie eendag nodig sal wees om 'n spesiale masker te dra tydens ets nie, want dit is 'n belangrike ontwikkelingsrigting van plasmasny.
Aangesien die dikte van wafers voortdurend van 100μm tot 50μm en dan na 30μm verminder is, het die snymetodes vir die verkryging van onafhanklike skyfies ook verander en ontwikkel van "breek" en "lem" sny na lasersny en plasmasny. Alhoewel die toenemend volwasse snymetodes die produksiekoste van die snyproses self verhoog het, aan die ander kant, deur die ongewenste verskynsels soos afskilfering en krake wat dikwels in halfgeleierskyfiesny voorkom aansienlik te verminder en die aantal skyfies wat per eenheidwafer verkry word, te verhoog. , het die produksiekoste van 'n enkele skyfie 'n afwaartse neiging getoon. Natuurlik is die toename in die aantal skyfies wat per eenheidsoppervlakte van die wafer verkry word, nou verwant aan die vermindering in die breedte van die snystraat. Deur plasmasny te gebruik, kan byna 20% meer skyfies verkry word in vergelyking met die gebruik van die "lem" snymetode, wat ook 'n groot rede is waarom mense plasmasny kies. Met die ontwikkeling en veranderinge van wafers, skyfievoorkoms en verpakkingsmetodes, kom verskeie snyprosesse soos waferverwerkingstegnologie en DBG ook na vore.
Postyd: 10 Oktober 2024