A gofretəsl yarımkeçirici çip olmaq üçün üç dəyişiklikdən keçməli olur: birincisi, blokşəkilli külçə vaflilərə kəsilir; ikinci prosesdə tranzistorlar əvvəlki proses vasitəsilə vaflinin ön hissəsinə həkk olunur; nəhayət, qablaşdırma həyata keçirilir, yəni kəsmə prosesi vasitəsiləgofrettam yarımkeçirici çipə çevrilir. Görünür ki, qablaşdırma prosesi back-end prosesinə aiddir. Bu prosesdə vafli bir neçə altıbucaqlı fərdi fişlərə kəsiləcək. Müstəqil çiplərin əldə edilməsi prosesi "Singulyasiya" adlanır və vafli lövhənin müstəqil kuboidlərə kəsilməsi prosesi "vafli kəsmə (Die Sawing)" adlanır. Son zamanlarda yarımkeçiricilərin inteqrasiyasının təkmilləşdirilməsi ilə qalınlığıvafligetdikcə nazikləşdi, bu da təbii ki, “sinqulyasiya” prosesinə xeyli çətinlik gətirir.
Gofret dilimlərinin təkamülü
Front-end və back-end proseslər müxtəlif yollarla qarşılıqlı təsir yolu ilə inkişaf etmişdir: back-end proseslərin təkamülü altıbucaqlı kiçik çiplərin quruluşunu və mövqeyini müəyyən edə bilər.gofret, həmçinin vafli üzərində yastıqların (elektrik birləşmə yollarının) quruluşu və mövqeyi; əksinə, front-end proseslərin təkamülü prosesi və metodunu dəyişdigofretarxa incəlmə və arxa uc prosesində "die dicing". Buna görə də, paketin getdikcə daha təkmilləşən görünüşü back-end prosesinə böyük təsir göstərəcəkdir. Üstəlik, qablaşdırmanın görünüşündəki dəyişikliyə uyğun olaraq kəsilmənin sayı, proseduru və növü də dəyişəcək.
Scribe Dicing
İlk dövrlərdə xarici güc tətbiq edərək "sındırmaq" küpləri bölə bilən yeganə küp üsulu idigofretheksahedronda ölür. Bununla belə, bu metodun kiçik çipin kənarının qırılması və ya çatlaması kimi mənfi cəhətləri var. Bundan əlavə, metal səthindəki burslar tamamilə çıxarılmadığı üçün kəsilmiş səth də çox kobud olur.
Bu problemi həll etmək üçün “Scribing” kəsmə üsulu ortaya çıxdı, yəni “sındırmadan” əvvəl səthigofretdərinliyin təxminən yarısına qədər kəsilir. Adından da göründüyü kimi, "yazmaq" vaflinin ön tərəfini əvvəlcədən mişar etmək (yarı kəsmək) üçün çarxdan istifadə etmək deməkdir. İlk günlərdə 6 düymdən aşağı olan vaflilərin əksəriyyəti əvvəlcə çiplər arasında "dilimləmə" və sonra "qırma" üçün bu kəsmə üsulundan istifadə etdi.
Bıçaqla kəsmə və ya bıçaqla kəsmə
“Scribing” kəsmə üsulu tədricən “Blade dicing” kəsmə (və ya mişarlama) üsuluna çevrildi ki, bu da bıçaqla iki və ya üç dəfə ardıcıl olaraq kəsmə üsuludur. "Blade" kəsmə üsulu "qızıldıqdan" sonra "qırılan" kiçik çiplərin soyulması fenomenini kompensasiya edə bilər və "sinqulyasiya" prosesi zamanı kiçik çipləri qoruya bilər. “Bıçaq” kəsimi əvvəlki “küp” kəsimindən fərqlidir, yəni “bıçaq” kəsimindən sonra “qırmaq” deyil, yenidən bıçaqla kəsmək olur. Buna görə də buna “addım küp” üsulu da deyirlər.
Kəsmə prosesi zamanı vaflini xarici zədələrdən qorumaq üçün daha təhlükəsiz “birləşməni” təmin etmək üçün qaba əvvəlcədən film çəkiləcək. “Arxa üyüdülmə” prosesi zamanı film vaflinin ön hissəsinə yapışdırılacaq. Ancaq əksinə, "bıçaq" kəsimində film vaflinin arxasına yapışdırılmalıdır. Evtektik kalıp bağlanması zamanı (qabın bağlanması, ayrılmış fişlərin PCB və ya sabit çərçivəyə bərkidilməsi) arxaya yapışdırılmış film avtomatik olaraq düşəcək. Kəsmə zamanı yüksək sürtünmə səbəbindən DI suyu bütün istiqamətlərdən davamlı olaraq püskürtülməlidir. Bundan əlavə, çarx almaz hissəcikləri ilə bağlanmalıdır ki, dilimlər daha yaxşı dilimlənsin. Bu zaman kəsik (bıçağın qalınlığı: yivin eni) vahid olmalıdır və kəsmə yivinin enindən çox olmamalıdır.
Uzun müddətdir ki, mişarla kəsmə ən çox istifadə edilən ənənəvi kəsmə üsuludur. Onun ən böyük üstünlüyü qısa müddətdə çoxlu sayda vafli kəsə bilməsidir. Bununla belə, dilimin qidalanma sürəti çox artarsa, çiplet kənarının soyulması ehtimalı artacaq. Buna görə də, çarxın fırlanma sayı dəqiqədə təxminən 30.000 dəfə nəzarət edilməlidir. Görünür ki, yarımkeçirici prosesinin texnologiyası tez-tez uzun müddət yığılma və sınaq və səhv yolu ilə yavaş-yavaş yığılan bir sirrdir (evtektik birləşmənin növbəti bölməsində biz kəsmə və DAF haqqında məzmunu müzakirə edəcəyik).
Taşlamadan əvvəl dilimləmə (DBG): kəsmə ardıcıllığı üsulu dəyişdi
Bıçaq kəsilməsi 8 düym diametrli vafli üzərində aparıldıqda, çiplet kənarının soyulması və ya çatlanmasından narahat olmağa ehtiyac yoxdur. Lakin vafli diametri 21 düymədək artdıqca və qalınlığı son dərəcə incələşdikcə soyulma və çatlama hadisələri yenidən görünməyə başlayır. Kəsmə prosesi zamanı vafliyə fiziki təsirini əhəmiyyətli dərəcədə azaltmaq üçün DBG üsulu ilə “üyüdülməmişdən əvvəl doğrama” ənənəvi kəsmə ardıcıllığını əvəz edir. Davamlı kəsən ənənəvi “bıçaq” kəsmə üsulundan fərqli olaraq, DBG əvvəlcə “bıçaq” kəsimi həyata keçirir, sonra isə çip parçalanana qədər arxa tərəfi davamlı olaraq incəlməklə vafli qalınlığını tədricən incələşdirir. Demək olar ki, DBG əvvəlki “bıçaq” kəsmə üsulunun təkmilləşdirilmiş versiyasıdır. İkinci kəsmənin təsirini azalda bildiyi üçün DBG metodu “vafli səviyyəli qablaşdırmada” sürətlə populyarlaşdı.
Lazer kəsmə
Gofret səviyyəli çip miqyası paketi (WLCSP) prosesində əsasən lazer kəsmə istifadə olunur. Lazer kəsmə qabıqlanma və krekinq kimi hadisələri azalda bilər və bununla da daha keyfiyyətli çiplər əldə edə bilər, lakin vafli qalınlığı 100μm-dən çox olduqda məhsuldarlıq əhəmiyyətli dərəcədə azalacaq. Buna görə də, daha çox qalınlığı 100μm-dən (nisbətən nazik) az olan vaflilərdə istifadə olunur. Lazerlə kəsmə vaflinin yivinə yüksək enerjili lazer tətbiq etməklə silikonu kəsir. Bununla belə, ənənəvi lazer (Ənənəvi Lazer) kəsmə üsulundan istifadə edərkən, vafli səthinə əvvəlcədən qoruyucu film çəkilməlidir. Çünki vaflinin səthinin lazerlə qızdırılması və ya şüalanması nəticəsində bu fiziki təmaslar vaflinin səthində yivlər əmələ gətirəcək və kəsilmiş silikon fraqmentləri də səthə yapışacaq. Görünür ki, ənənəvi lazer kəsmə üsulu da vaflinin səthini birbaşa kəsir və bu baxımdan “bıçaq” kəsmə üsuluna bənzəyir.
Stealth Dicing (SD) əvvəlcə vaflinin içini lazer enerjisi ilə kəsmək, daha sonra onu qırmaq üçün arxasına bərkidilmiş lentə xarici təzyiq tətbiq etməklə çipi ayırmaq üsuludur. Arxa tərəfdəki lentə təzyiq tətbiq edildikdə, vafli lentin uzanması səbəbindən dərhal yuxarı qalxacaq və bununla da çipi ayıracaq. Ənənəvi lazer kəsmə üsulu ilə müqayisədə SD-nin üstünlükləri bunlardır: birincisi, silikon zibil yoxdur; ikincisi, kerf (Kerf: yazıcı yivinin eni) dardır, buna görə daha çox çip əldə edilə bilər. Bundan əlavə, kəsilmənin ümumi keyfiyyəti üçün çox vacib olan SD üsulundan istifadə etməklə soyulma və çatlama fenomeni çox azalacaq. Buna görə də SD metodunun gələcəkdə ən populyar texnologiyaya çevrilməsi ehtimalı yüksəkdir.
Plazma kəsmə
Plazma kəsmə, istehsal (Fab) prosesi zamanı kəsmək üçün plazma aşındırmadan istifadə edən bu yaxınlarda hazırlanmış texnologiyadır. Plazma kəsmə zamanı mayelər əvəzinə yarı qazlı materiallar istifadə olunur, ona görə də ətraf mühitə təsir nisbətən azdır. Və bütün vafli bir anda kəsmək üsulu qəbul edilir, buna görə "kəsmə" sürəti nisbətən sürətlidir. Lakin plazma üsulunda xammal kimi kimyəvi reaksiya qazından istifadə olunur və aşındırma prosesi çox mürəkkəbdir, ona görə də onun proses axını nisbətən çətin olur. Lakin "bıçaq" kəsmə və lazer kəsmə ilə müqayisədə plazma kəsmə vafli səthinə zərər vermir, bununla da qüsur dərəcəsini azaldır və daha çox çip əldə edir.
Bu yaxınlarda vafli qalınlığı 30μm-ə qədər azaldıldığı üçün çoxlu mis (Cu) və ya aşağı dielektrik davamlı materiallardan (Low-k) istifadə olunur. Buna görə də, buruqların (Burr) qarşısını almaq üçün plazma kəsmə üsullarına da üstünlük veriləcəkdir. Təbii ki, plazma kəsmə texnologiyası da daim inkişaf edir. İnanıram ki, yaxın gələcəkdə, bir gün kazınma zamanı xüsusi maska taxmağa ehtiyac qalmayacaq, çünki bu, plazma kəsmənin əsas inkişaf istiqamətidir.
Plastinkaların qalınlığı davamlı olaraq 100μm-dən 50μm-ə, sonra isə 30μm-ə endirildiyindən, müstəqil çiplərin əldə edilməsi üçün kəsmə üsulları da "sındırma" və "bıçaqla" kəsmədən lazerlə kəsməyə və plazma kəsməyə qədər dəyişir və inkişaf edir. Getdikcə yetkinləşən kəsmə üsulları kəsmə prosesinin özünün istehsal xərclərini artırsa da, digər tərəfdən, yarımkeçirici çiplərin kəsilməsi zamanı tez-tez baş verən soyulma və çatlama kimi arzuolunmaz hadisələri əhəmiyyətli dərəcədə azaltmaqla və vafli vahidi üçün alınan çiplərin sayını artıraraq. , tək çipin istehsal dəyəri azalma tendensiyası göstərdi. Əlbəttə ki, vaflinin vahid sahəsinə görə alınan çiplərin sayının artması, kəsmə küçəsinin eninin azalması ilə sıx bağlıdır. Plazma kəsmə istifadə edərək, "bıçaq" kəsmə üsulundan istifadə ilə müqayisədə təxminən 20% daha çox çip əldə edilə bilər ki, bu da insanların plazma kəsməni seçmələrinin əsas səbəbidir. Vaflilərin inkişafı və dəyişməsi, çiplərin görünüşü və qablaşdırma üsulları ilə vafli emal texnologiyası və DBG kimi müxtəlif kəsmə prosesləri də ortaya çıxır.
Göndərmə vaxtı: 10 oktyabr 2024-cü il