Waferpagputol mao ang usa sa importante nga mga sumpay sa gahum semiconductor produksyon. Kini nga lakang gilaraw aron tukma nga ibulag ang mga indibidwal nga integrated circuit o chips gikan sa mga wafer sa semiconductor.
Ang yawe saostiyapagputol mao ang makahimo sa pagbulag sa tagsa-tagsa nga mga chips samtang nagsiguro nga ang mga delikado nga mga istruktura ug mga sirkito nga nasulod saostiyawala madaot. Ang kalampusan o kapakyasan sa proseso sa pagputol dili lamang makaapekto sa kalidad sa pagbulag ug abot sa chip, apan direkta usab nga may kalabutan sa kahusayan sa tibuuk nga proseso sa produksiyon.
▲Tulo ka kasagarang klase sa wafer cutting | Tinubdan: KLA CHINA
Sa pagkakaron, ang komonostiyaAng mga proseso sa pagputol gibahin sa:
Blade cutting: ubos nga gasto, kasagaran gigamit alang sa mas bagamga ostiya
Pagputol sa laser: taas nga gasto, kasagaran gigamit alang sa mga tinapay nga adunay gibag-on nga labaw pa sa 30μm
Plasma cutting: taas nga gasto, dugang nga mga pagdili, kasagaran gigamit alang sa mga manipis nga may gibag-on nga ubos pa kay sa 30μm
Pagputol sa mekanikal nga blade
Ang pagputol sa blade usa ka proseso sa pagputol sa linya sa eskriba pinaagi sa usa ka high-speed rotating grinding disk (blade). Ang blade sagad ginama sa abrasive o ultra-manipis nga diamante nga materyal, nga angay alang sa paghiwa o pag-grooving sa mga silicon nga wafer. Bisan pa, ingon usa ka mekanikal nga pamaagi sa pagputol, ang pagputol sa sulab nagsalig sa pagtangtang sa pisikal nga materyal, nga dali nga mosangput sa pag-chipping o pag-crack sa sulud sa chip, sa ingon makaapekto sa kalidad sa produkto ug pagkunhod sa ani.
Ang kalidad sa katapusang produkto nga gihimo sa mekanikal nga proseso sa paggabas maapektuhan sa daghang mga parameter, lakip ang katulin sa pagputol, gibag-on sa sulab, diametro sa sulab, ug tulin sa pagtuyok sa sulab.
Ang bug-os nga pagputol mao ang labing sukaranan nga pamaagi sa pagputol sa sulab, nga hingpit nga nagputol sa workpiece pinaagi sa pagputol sa usa ka piho nga materyal (sama sa usa ka slicing tape).
▲ Mechanical blade cutting-full cut | network sa tinubdan sa hulagway
Ang tunga nga pagputol usa ka pamaagi sa pagproseso nga nagpatunghag usa ka groove pinaagi sa pagputol sa tunga sa workpiece. Pinaagi sa padayon nga paghimo sa proseso sa pag-grooving, mahimo nga maprodyus ang comb ug pormag dagom nga mga punto.
▲ Mechanical blade cutting-half cut | network sa tinubdan sa hulagway
Ang doble nga pagputol usa ka pamaagi sa pagproseso nga naggamit sa usa ka double slicing saw nga adunay duha ka mga spindle aron mahimo ang bug-os o tunga nga pagputol sa duha ka linya sa produksiyon sa parehas nga oras. Ang double slicing saw adunay duha ka spindle axes. Ang taas nga throughput mahimong makab-ot pinaagi niini nga proseso.
▲ Mechanical blade cutting-double cut | network sa tinubdan sa hulagway
Ang step cut naggamit ug double slicing saw nga adunay duha ka spindles aron mabuhat ang tibuok ug tunga nga pagputol sa duha ka hugna. Gamita ang mga blades nga na-optimize para sa pagputol sa wiring layer sa ibabaw sa wafer ug mga blades nga na-optimize para sa nahabilin nga silicon single crystal aron makab-ot ang dekalidad nga pagproseso.
▲ Pagputol sa mekanikal nga blade - pagputol sa lakang | network sa tinubdan sa hulagway
Ang pagputol sa bevel usa ka pamaagi sa pagproseso nga naggamit sa usa ka blade nga adunay porma nga V nga ngilit sa tunga nga giputol nga ngilit aron maputol ang wafer sa duha ka yugto sa panahon sa proseso sa pagputol sa lakang. Ang proseso sa chamfering gihimo sa panahon sa proseso sa pagputol. Busa, ang taas nga kusog sa agup-op ug taas nga kalidad nga pagproseso mahimong makab-ot.
▲ Mechanical blade cutting – bevel cutting | network sa tinubdan sa hulagway
Pagputol sa laser
Ang pagputol sa laser usa ka non-contact wafer cutting nga teknolohiya nga naggamit sa usa ka naka-focus nga laser beam aron sa pagbulag sa indibidwal nga mga chips gikan sa semiconductor wafers. Ang high-energy laser beam naka-focus sa ibabaw sa wafer ug moalisngaw o magtangtang sa materyal subay sa gitakda nang daan nga linya sa pagputol pinaagi sa ablation o thermal decomposition nga mga proseso.
▲ Laser cutting diagram | Tinubdan sa hulagway: KLA CHINA
Ang mga tipo sa laser nga kaylap nga gigamit karon naglakip sa ultraviolet laser, infrared laser, ug femtosecond laser. Lakip niini, ang mga ultraviolet laser kanunay nga gigamit alang sa tukma nga bugnaw nga ablation tungod sa ilang taas nga enerhiya sa photon, ug ang naapektuhan sa kainit nga sona labi ka gamay, nga epektibo nga makunhuran ang peligro sa kadaot sa kainit sa wafer ug sa palibot nga mga chips. Ang mga infrared laser mas angay alang sa mas baga nga mga wafer tungod kay kini makalusot pag-ayo sa materyal. Ang Femtosecond lasers nakab-ot ang taas nga katukma ug episyente nga pagtangtang sa materyal nga adunay hapit dili kaayo mapasagdan nga pagbalhin sa kainit pinaagi sa ultrashort light pulses.
Ang pagputol sa laser adunay hinungdanon nga mga bentaha kaysa tradisyonal nga pagputol sa sulab. Una, isip usa ka proseso nga dili kontak, ang pagputol sa laser wala magkinahanglan og pisikal nga presyur sa wafer, nga nagpakunhod sa mga problema sa pagkabahinbahin ug pag-crack nga kasagaran sa mekanikal nga pagputol. Kini nga bahin naghimo sa pagputol sa laser labi nga angay alang sa pagproseso sa mga mahuyang o ultra-manipis nga mga wafer, labi na kadtong adunay mga komplikado nga istruktura o maayong mga bahin.
▲ Laser cutting diagram | network sa tinubdan sa hulagway
Dugang pa, ang taas nga katukma ug katukma sa pagputol sa laser makapahimo niini sa pag-focus sa laser beam sa usa ka gamay kaayo nga gidak-on sa lugar, pagsuporta sa komplikado nga mga pattern sa pagputol, ug pagkab-ot sa pagbulag sa minimum nga gilay-on tali sa mga chips. Kini nga bahin labi ka hinungdanon alang sa mga advanced nga aparato sa semiconductor nga adunay pagkunhod sa mga gidak-on.
Bisan pa, ang pagputol sa laser adunay pipila usab nga mga limitasyon. Kon itandi sa pagputol sa sulab, kini mas hinay ug mas mahal, ilabi na sa dinagkong produksyon. Dugang pa, ang pagpili sa husto nga tipo sa laser ug pag-optimize sa mga parameter aron masiguro ang episyente nga pagtangtang sa materyal ug gamay nga lugar nga apektado sa init mahimong mahagit alang sa pipila nga mga materyales ug gibag-on.
Pagputol sa laser ablation
Atol sa pagputol sa laser ablation, ang laser beam tukma nga naka-focus sa usa ka espesipikong lokasyon sa ibabaw sa wafer, ug ang enerhiya sa laser gigiyahan sumala sa gitakda nang daan nga sumbanan sa pagputol, nga anam-anam nga nagputol sa wafer ngadto sa ubos. Depende sa mga kinahanglanon sa pagputol, kini nga operasyon gihimo gamit ang pulsed laser o padayon nga wave laser. Aron malikayan ang kadaot sa wafer tungod sa sobra nga lokal nga pagpainit sa laser, ang makapabugnaw nga tubig gigamit sa pagpabugnaw ug pagpanalipod sa ostiya gikan sa thermal damage. Sa parehas nga oras, ang makapabugnaw nga tubig mahimo usab nga epektibo nga makuha ang mga partikulo nga nahimo sa panahon sa proseso sa pagputol, malikayan ang kontaminasyon ug masiguro ang kalidad sa pagputol.
Laser dili makita nga pagputol
Ang laser mahimo usab nga ipunting sa pagbalhin sa kainit ngadto sa punoan nga lawas sa wafer, usa ka pamaagi nga gitawag nga "dili makita nga pagputol sa laser". Alang niini nga pamaagi, ang kainit gikan sa laser nagmugna og mga kal-ang sa mga agianan sa eskriba. Kini nga mga huyang nga mga lugar dayon makab-ot ang parehas nga epekto sa pagsulod pinaagi sa pagbuak kung ang ostiya giinat.
▲ Panguna nga proseso sa dili makita nga pagputol sa laser
Ang dili makita nga proseso sa pagputol usa ka internal nga pagsuyup sa laser nga proseso, kay sa laser ablation diin ang laser masuhop sa ibabaw. Uban sa dili makita nga pagputol, ang enerhiya sa laser beam nga adunay wavelength nga semi-transparent sa wafer substrate nga materyal gigamit. Ang proseso gibahin ngadto sa duha ka nag-unang mga lakang, ang usa mao ang usa ka laser-based nga proseso, ug ang usa mao ang usa ka mekanikal nga pagbulag proseso.
▲Ang laser beam nagmugna og pagbuslot ubos sa wafer nga nawong, ug ang atubangan ug likod nga mga kilid dili apektado | network sa tinubdan sa hulagway
Sa unang lakang, samtang ang laser beam nag-scan sa wafer, ang laser beam nagpunting sa usa ka piho nga punto sulod sa wafer, nga nagporma og cracking point sa sulod. Ang enerhiya sa sinag maoy hinungdan sa sunodsunod nga mga liki nga maporma sa sulod, nga wala pa molapad sa tibuok gibag-on sa wafer ngadto sa ibabaw ug ubos nga mga ibabaw.
▲Pagkomparar sa 100μm nga baga nga silicon wafers nga giputol pinaagi sa blade method ug laser invisible cutting method | network sa tinubdan sa hulagway
Sa ikaduhang lakang, ang chip tape sa ubos sa wafer pisikal nga gipalapdan, nga maoy hinungdan sa tensile stress sa mga liki sa sulod sa wafer, nga naaghat sa proseso sa laser sa unang lakang. Kini nga kapit-os hinungdan sa mga liki sa pagpalapad patindog sa ibabaw ug ubos nga mga ibabaw sa ostiya, ug dayon ibulag ang ostiya ngadto sa mga chips ubay niining mga cutting point. Sa dili makita nga pagputol, ang half-cutting o bottom-side half-cutting sagad gigamit aron mapadali ang pagbulag sa mga wafer ngadto sa mga chips o chips.
Pangunang bentaha sa dili makita nga pagputol sa laser sa laser ablation:
• Walay coolant gikinahanglan
• Walay debris nga namugna
• Walay init nga apektado nga mga zone nga makadaot sa sensitibo nga mga sirkito
Pagputol sa plasma
Ang pagputol sa plasma (nailhan usab nga plasma etching o dry etching) usa ka advanced nga wafer cutting nga teknolohiya nga naggamit sa reactive ion etching (RIE) o deep reactive ion etching (DRIE) aron mabulag ang indibidwal nga mga chips gikan sa semiconductor wafers. Ang teknolohiya nakab-ot ang pagputol pinaagi sa kemikal nga pagtangtang sa materyal subay sa gitakda nang daan nga mga linya sa pagputol gamit ang plasma.
Atol sa proseso sa pagputol sa plasma, ang semiconductor wafer gibutang sa usa ka vacuum chamber, ang usa ka kontrolado nga reaktibo nga sagol nga gas gipaila-ila ngadto sa lawak, ug ang usa ka electric field gigamit aron makamugna og plasma nga adunay taas nga konsentrasyon sa mga reactive ions ug radicals. Kini nga mga reaktibo nga espisye nakig-interact sa wafer nga materyal ug pilion nga tangtangon ang wafer nga materyal subay sa linya sa eskriba pinaagi sa kombinasyon sa kemikal nga reaksyon ug pisikal nga sputtering.
Ang nag-unang bentaha sa pagputol sa plasma mao nga kini makunhuran ang mekanikal nga stress sa wafer ug chip ug makunhuran ang potensyal nga kadaot tungod sa pisikal nga kontak. Bisan pa, kini nga proseso labi ka komplikado ug naggugol sa oras kaysa sa ubang mga pamaagi, labi na kung nag-atubang sa mas baga nga mga wafer o mga materyales nga adunay taas nga resistensya sa etching, busa ang aplikasyon niini sa mass production limitado.
▲Hulagway nga tinubdan network
Sa paghimo sa semiconductor, ang pamaagi sa pagputol sa wafer kinahanglan mapili base sa daghang mga hinungdan, lakip ang mga kabtangan sa materyal nga wafer, gidak-on sa chip ug geometry, gikinahanglan nga katukma ug katukma, ug kinatibuk-ang gasto ug kahusayan sa produksiyon.
Oras sa pag-post: Sep-20-2024