A вафельныпавінен прайсці тры змены, каб стаць сапраўдным паўправадніковым чыпам: спачатку злітак у форме блока разразаецца на пласціны; у другім працэсе транзістары выгравіраваны на пярэдняй частцы пласціны праз папярэдні працэс; нарэшце, упакоўка выконваецца, гэта значыць праз працэс рэзкі,вафельныстановіцца поўным паўправадніковым чыпам. Відаць, што працэс упакоўкі належыць да бэк-энд працэсу. У гэтым працэсе пласціна будзе разрэзана на некалькі асобных чыпсаў шасціграннікаў. Гэты працэс атрымання незалежных чыпаў называецца «Singulation», а працэс распілоўвання вафельнай дошкі на незалежныя паралелепіпеды называецца «разразанне пласцін (Die Sawing)». У апошні час, з паляпшэннем інтэграцыі паўправаднікоў, таўшчынявафлістановіцца ўсё танчэй і танчэй, што, вядома, уносіць шмат цяжкасцяў у працэс «сінгуляцыі».
Эвалюцыя нарэзкі вафель
Унутраныя і ўнутраныя працэсы эвалюцыянавалі праз узаемадзеянне рознымі спосабамі: эвалюцыя ўнутраных працэсаў можа вызначаць структуру і становішча невялікіх чыпаў шасцігранніка, аддзеленых ад плашчака навафельны, а таксама структуру і становішча пляцовак (шляхоў электрычнага злучэння) на пласціне; наадварот, эвалюцыя інтэрфейсных працэсаў змяніла працэс і метадвафельнызваротнае прарэджванне і «вымеркаванне» ў бэк-энд працэсе. Такім чынам, усё больш дасканалы знешні выгляд пакета будзе мець вялікі ўплыў на бэк-энд працэс. Акрамя таго, колькасць, працэдура і тып нарэзкі кубікамі таксама будуць змяняцца ў залежнасці ад змены вонкавага выгляду ўпакоўкі.
Scribe Dicing
Раней «разбіванне» шляхам прымянення знешняй сілы было адзіным метадам нарэзкі кубікамі, які мог падзяліцьвафельныу шасціграннік памірае. Аднак гэты метад мае недахопы, звязаныя з сколам або расколінамі краю дробнай сколы. Акрамя таго, паколькі задзірыны на металічнай паверхні выдаляюцца не цалкам, паверхня разрэзу таксама вельмі шурпатая.
Каб вырашыць гэтую праблему, з'явіўся метад рэзкі «скрайбінг», гэта значыць перад «разломам» паверхнівафельныразразаецца прыкладна на палову глыбіні. «Скрайбінг», як вынікае з назвы, адносіцца да выкарыстання крыльчаткі для загадзя распілоўвання (разразання напалову) пярэдняга боку пласціны. Раней большасць пласцін памерам менш за 6 цаляў выкарыстоўвалі такі метад рэзкі: спачатку «наразалі» паміж стружкамі, а потым «разбівалі».
Нарэзка кубікамі або пілаванне лязом
Метад рэзкі «скрайбінг» паступова ператварыўся ў метад рэзкі (або распілоўвання) «лязом», які ўяўляе сабой метад рэзкі лязом два ці тры разы запар. Метад рэзкі "лязом" можа кампенсаваць з'яву адслойвання дробных чыпаў пры "разломе" пасля "скрайбінга" і можа абараніць дробныя чыпсы падчас працэсу "аддзялення". Рэзка «лязом» адрозніваецца ад папярэдняй рэзкі «нарэзкай кубікамі», гэта значыць, што пасля рэзкі «лязом» адбываецца не «ламанне», а паўторнае рэзанне лязом. Таму яго яшчэ называюць метадам «паступовага нарэзкі».
Каб абараніць пласціну ад знешніх пашкоджанняў у працэсе рэзкі, на пласціну загадзя накладваюць плёнку для больш бяспечнага «аддзялення». У працэсе «зваротнага шліфавання» плёнка будзе прымацавана да пярэдняй часткі пласціны. Але, наадварот, пры «лязовай» рэзцы плёнка павінна быць прымацаваная да адваротнага боку пласціны. Падчас эўтэктычнага склейвання штампа (склейвання штампа, фіксацыі аддзеленых чыпаў на друкаванай плаце або нерухомай раме) плёнка, прымацаваная да тыльнага боку, аўтаматычна адпадзе. З-за высокага трэння падчас рэзкі DI ваду трэба бесперапынна распыляць з усіх бакоў. Акрамя таго, крыльчатку трэба прымацаваць алмазнымі часціцамі, каб зрэзы лепш наразаліся. У гэты час зрэз (таўшчыня ляза: шырыня пазы) павінен быць раўнамерным і не павінен перавышаць шырыню пазы для нарэзкі.
На працягу доўгага часу распілоўванне было самым распаўсюджаным традыцыйным метадам раскрою. Яго самая вялікая перавага ў тым, што ён можа нарэзаць вялікую колькасць вафель за кароткі час. Аднак, калі хуткасць падачы зрэзу значна павялічыцца, верагоднасць адслойвання краю сколаў павялічыцца. Такім чынам, колькасць абаротаў крыльчаткі павінна кантралявацца каля 30 000 раз у хвіліну. Можна заўважыць, што тэхналогія паўправадніковага працэсу часта з'яўляецца сакрэтам, які назапашваўся павольна ў выніку доўгага перыяду назапашвання, спроб і памылак (у наступным раздзеле пра эўтэктычную сувязь мы абмяркуем змест рэзкі і DAF).
Наразанне кубікамі перад драбненнем (DBG): паслядоўнасць рэзкі змяніла метад
Калі рэзка лязом выконваецца на пласціне дыяметрам 8 цаляў, няма неабходнасці турбавацца аб адслаенні або расколінах краёў сколаў. Але калі дыяметр пласціны павялічваецца да 21 цалі, а таўшчыня становіцца вельмі тонкай, з'явы лушчэння і парэпання пачынаюць з'яўляцца зноў. Для таго, каб істотна паменшыць фізічнае ўздзеянне на пласціны ў працэсе рэзкі, метад DBG «наразанне кубікамі перад шліфаваннем» замяняе традыцыйную паслядоўнасць рэзкі. У адрозненне ад традыцыйнага метаду рэзкі «лязом», які выконвае бесперапынную рэзку, DBG спачатку выконвае рэзку «лязом», а затым паступова патанчае таўшчыню пласціны шляхам бесперапыннага вытанчэння тыльнага боку, пакуль габлюшка не расколецца. Можна сказаць, што DBG з'яўляецца мадэрнізаванай версіяй папярэдняга метаду «ляза». Паколькі ён можа паменшыць уплыў другога разрэзу, метад DBG быў хутка папулярызаваны ў «ўпакоўцы на ўзроўні пласцін».
Лазерная нарэзка
Працэс WLCSP у асноўным выкарыстоўвае лазерную рэзку. Лазерная рэзка можа паменшыць такія з'явы, як лушчэнне і расколіны, тым самым атрымліваючы больш якасную дробку, але калі таўшчыня пласціны больш за 100 мкм, прадукцыйнасць будзе значна зніжана. Такім чынам, ён у асноўным выкарыстоўваецца на пласцінах таўшчынёй менш за 100 мкм (адносна тонкіх). Лазерная рэзка рэжа крэмній шляхам прымянення высокаэнергічнага лазера да канаўкі пласціны. Аднак пры выкарыстанні метаду рэзкі звычайным лазерам (Conventional Laser) на паверхню пласціны неабходна загадзя нанесці ахоўную плёнку. Паколькі награванне або апраменьванне паверхні пласціны лазерам, гэтыя фізічныя кантакты будуць ствараць баразёнкі на паверхні пласціны, і выразаныя крэмніевыя фрагменты таксама будуць прыліпаць да паверхні. Можна заўважыць, што традыцыйны метад лазернай рэзкі таксама непасрэдна рэжа паверхню пласціны, і ў гэтым плане ён падобны на метад рэзкі «лязом».
Stealth Dicing (SD) - гэта спосаб спачатку выразаць унутраную частку пласціны лазернай энергіяй, а затым прыкласці знешні ціск да стужкі, прымацаванай да адваротнага боку, каб разарваць яе, тым самым аддзяляючы чып. Пры ціску на стужку на адваротным баку пласціна імгненна падымаецца ўверх з-за расцяжэння стужкі, тым самым аддзяляючы чып. Перавагі SD перад традыцыйным метадам лазернай рэзкі: па-першае, няма крэмніевага смецця; па-другое, піл (Kerf: шырыня канаўкі) вузкі, таму можна атрымаць больш чыпаў. Акрамя таго, з'ява лушчэння і расколін будзе значна зніжана пры выкарыстанні метаду SD, які мае вырашальнае значэнне для агульнай якасці рэзкі. Такім чынам, метад SD, хутчэй за ўсё, стане самай папулярнай тэхналогіяй у будучыні.
Плазменныя кубікі
Плазменная рэзка - гэта нядаўна распрацаваная тэхналогія, якая выкарыстоўвае плазменнае тручэнне для рэзкі ў працэсе вытворчасці (Fab). Плазменная рэзка выкарыстоўвае паўгазавыя матэрыялы замест вадкасці, таму ўздзеянне на навакольнае асяроддзе адносна невялікае. І метад разразання ўсёй пласціны за адзін раз прыняты, таму хуткасць "рэзкі" адносна высокая. Тым не менш, плазменны метад выкарыстоўвае хімічны рэакцыйны газ у якасці сыравіны, і працэс тручэння вельмі складаны, таму яго працэс адносна грувасткі. Але ў параўнанні з рэзкай «лязом» і лазернай рэзкай плазменная рэзка не пашкоджвае паверхню пласцін, тым самым памяншаючы ўзровень дэфектаў і атрымліваючы больш чыпаў.
Нядаўна, паколькі таўшчыня пласціны была паменшана да 30 мкм, выкарыстоўваецца шмат медзі (Cu) або матэрыялаў з нізкай дыэлектрычнай пранікальнасцю (Low-k). Такім чынам, для прадухілення задзірын (Burr), метады плазменнай рэзкі таксама будуць аддавацца перавагу. Безумоўна, тэхналогія плазменнай рэзкі таксама пастаянна развіваецца. Мяркую, што ў недалёкай будучыні калі-небудзь адпадзе неабходнасць насіць спецыяльную маску пры тручэнні, таму што гэта асноўны кірунак развіцця плазменнай рэзкі.
Паколькі таўшчыня пласцін бесперапынна памяншалася са 100 мкм да 50 мкм, а затым да 30 мкм, метады рэзкі для атрымання незалежных чыпаў таксама мяняліся і развіваліся ад «ломкі» і «ляза» да лазернай і плазменнай рэзкі. Нягледзячы на тое, што метады рэзкі, якія становяцца ўсё больш спелымі, павялічваюць вытворчы кошт самога працэсу рэзкі, з іншага боку, значна памяншаючы непажаданыя з'явы, такія як адслаенне і расколіны, якія часта ўзнікаюць пры рэзцы паўправадніковых мікрасхем, і павялічваючы колькасць чыпсаў, атрыманых на адзінку пласціны , кошт вытворчасці аднаго чыпа паказала тэндэнцыю да зніжэння. Вядома, павелічэнне колькасці чыпсаў, атрыманых на адзінку плошчы пласціны, цесна звязана з памяншэннем шырыні нарэзкі. Пры выкарыстанні плазменнай рэзкі можна атрымаць амаль на 20% больш стружкі ў параўнанні з выкарыстаннем метаду рэзкі лязом, што таксама з'яўляецца асноўнай прычынай, чаму людзі выбіраюць плазменную рэзку. З развіццём і зменамі пласцін, выгляду чыпаў і спосабаў упакоўкі таксама з'яўляюцца розныя працэсы рэзкі, такія як тэхналогія апрацоўкі пласцін і DBG.
Час публікацыі: 10 кастрычніка 2024 г