A ostiahà da passà trè cambiamenti per diventà un veru chip semiconductor: prima, u lingotti in forma di bloccu hè tagliatu in wafers; in u sicondu prucessu, i transistors sò incisi nantu à a fronte di l'ostia attraversu u prucessu precedente; infine, imballaggio hè realizatu, chì hè, à traversu u prucessu di taglio, uostiadiventa un chip semiconductor cumpletu. Pò esse vistu chì u prucessu di imballaggio appartene à u prucessu back-end. In questu prucessu, l'ostia serà tagliata in parechji chips individuali hexahedron. Stu prucessu di ottene chips indipendenti hè chjamatu "Singulation", è u prucessu di segare a tavola di wafer in cuboidi indipendenti hè chjamatu "taglia di wafer (Die Sawing)". Ricertamenti, cù a migliione di l'integrazione di i semiconduttori, u gruixu diwafershè diventatu più diluente, chì di sicuru porta assai difficultà à u prucessu di "singulazione".
L'evoluzione di u wafer dicing
I prucessi di front-end è back-end anu evolutu attraversu l'interazzione in diverse manere: l'evoluzione di i prucessi back-end pò determinà a struttura è a pusizione di l'hexahedron small chips siparati da u fustu nantu à uostia, è ancu a struttura è a pusizione di i pads (camini di cunnessione elettrica) nantu à l'ostia; à u cuntrariu, l'evoluzione di i prucessi front-end hà cambiatu u prucessu è u metudu diostiaback thinning è "die dicing" in u prucessu back-end. Dunque, l'aspettu sempre più sofisticatu di u pacchettu avarà un grande impattu nantu à u prucessu di back-end. Inoltre, u numeru, a prucedura è u tipu di dicing cambianu ancu secondu u cambiamentu in l'aspettu di u pacchettu.
Scribe Dicing
In i primi tempi, "ruttura" da applicà a forza esterna era u solu mètudu dicing chì pudia divide uostiain esaedro muore. Tuttavia, stu metudu hà i disadvantages di chipping o cracking di u bordu di u picculu chip. Inoltre, postu chì i burrs nantu à a superficia metallica ùn sò micca eliminati cumplettamente, a superficia cut hè ancu assai aspra.
In ordine per risolve stu prublema, u metudu di taglio "Scribing" hè ghjuntu in esse, vale à dì, prima di "ruttura", a superficia di uostiahè tagliatu à circa a mità di a prufundità. "Scribing", cum'è u nome suggerisce, si riferisce à l'usu di un impeller per sega (mezzu cut) a parte frontale di a wafer in anticipu. In i primi tempi, a maiò parte di i wafers sottu 6 inch anu utilizatu stu metudu di cutting di prima "slicing" trà chips è dopu "breaking".
Tagliare a lame o segare a lame
U metudu di cutting "Scribing" hà sviluppatu gradualmente in u metudu di cutting (o sawing) "Blade dicing", chì hè un metudu di tagliu cù una lama duie o trè volte in una fila. U metudu di taglio "Blade" pò cumpensà u fenomenu di picculi patatine chì si sbuccianu quandu "rompe" dopu à "scrivere", è pò prutezzione di picculi chips durante u prucessu di "singulazione". U tagliu "Blade" hè sfarente di u cutting "dicing" precedente, vale à dì, dopu à un cutting "blade", ùn hè micca "ruttura", ma tagliu novu cù una lama. Per quessa, hè ancu chjamatu u metudu "dicing step".
Per prutege l'ostia da danni esterni durante u prucessu di cutting, una filmu serà appiicata à l'ostia in anticipu per assicurà "singling" più sicura. Duranti u prucessu di "triturazione posteriore", a film serà attaccata à u fronte di l'ostia. Ma à u cuntrariu, in u cutting "blade", a film deve esse attaccata à u spinu di l'ostia. Duranti l'eutectica die bonding (die bonding, fixing the separated chips on the PCB or fixed frame), a film attaccata à u spinu cascarà automaticamente. A causa di l'altu attritu durante u tagliu, l'acqua DI deve esse spruzzata continuamente da tutte e direzzione. Inoltre, l'impeller deve esse attaccatu cù particeddi di diamanti per chì e fette ponu esse sliced megliu. À questu tempu, u cut (spessore di a lama: larghezza di groove) deve esse uniforme è ùn deve micca più di a larghezza di u groove dicing.
Per un bellu pezzu, a sega hè stata u metudu tradiziunale di taglio più utilizatu. U so vantaghju maiò hè chì pò tagliate un gran numaru di wafers in pocu tempu. In ogni casu, se a velocità di alimentazione di a fetta hè assai aumentata, a pussibilità di sbucciatura di chiplet edge aumenterà. Dunque, u numaru di rotazioni di l'impeller deve esse cuntrullatu à circa 30 000 volte per minutu. Si pò esse vistu chì a tecnulugia di prucessu di semiconductor hè spessu un sicretu accumulate pianu pianu à traversu un longu pirìudu di accumulazione è prucessu è errore (in u prossimu rùbbrica nantu eutectic bonding, avemu da discutiri u cuntenutu circa taglio e DAF).
Dicing before grinding (DBG): a sequenza di taglio hà cambiatu u metudu
Quandu u tagliu di a lama hè realizatu nantu à una wafer di 8 inch di diametru, ùn ci hè bisognu di preoccupassi di a sbucciatura di u bordu di chiplet o cracking. Ma cum'è u diametru di l'ostia aumenta à 21 inch è u gruixu diventa estremamente sottile, i fenomeni di sbucciatura è cracking cumincianu à apparisce di novu. Per riduce significativamente l'impattu fisicu nantu à l'ostia durante u prucessu di taglio, u metudu DBG di "dicing before grinding" rimpiazza a sequenza di taglio tradiziunale. A cuntrariu di u metudu tradiziunale di taglio "lama" chì taglia in permanenza, DBG prima eseguisce un tagliu "lama", è poi diluisce gradualmente u grossu di l'ostia affinchendu continuamente a parte posteriore finu à chì u chip hè split. Si pò dì chì DBG hè una versione aghjurnata di u metudu di taglio "lama" precedente. Perchè pò riduce l'impattu di u sicondu tagliu, u metudu DBG hè statu popularizatu rapidamente in "imballazione di wafer-level".
Laser Dicing
U prucessu di u pacchettu di scala di chip à livellu di wafer (WLCSP) usa principalmente u taglio laser. U taglio laser pò riduce fenomeni cum'è sbucciatura è cracking, ottenendu cusì chips di qualità megliu, ma quandu u grossu di l'ostia hè più di 100μm, a produtividade serà ridutta assai. Per quessa, hè soprattuttu utilizatu in wafers cù un spessore di menu di 100μm (relativamente magre). U taglio laser taglia u siliciu appiendu un laser d'alta energia à a scanalatura di u scribe di l'ostia. In ogni casu, quandu si usa u metudu di taglio laser convenzionale (Laser Convenzionale), una film protettiva deve esse appiicata à a superficia di l'ostia in anticipu. Perchè u riscaldamentu o l'irradiazione di a superficia di l'ostia cù u laser, sti cuntatti fisici pruduceranu grooves nantu à a superficia di l'ostia, è i frammenti di siliciu tagliati aderiscenu ancu à a superficia. Pò esse vistu chì u metudu tradiziunale di taglio laser taglia ancu direttamente a superficia di u wafer, è in questu rispettu, hè simile à u metudu di taglio "lama".
Stealth Dicing (SD) hè un metudu di prima tagliatu l'internu di l'ostia cù l'energia laser, è dopu applicà una pressione esterna à a cinta attaccata à u spinu per rompellu, sepandu cusì u chip. Quandu a pressione hè appiicata à a cinta nantu à u spinu, l'ostia sarà istantaneamente alzata per via di l'allungamentu di a cinta, sepandu cusì u chip. I vantaghji di SD nantu à u metudu tradiziunale di taglio laser sò: prima, ùn ci hè micca detritu di silicium; secondu, u kerf (Kerf: a larghezza di u groove di scribe) hè strettu, perchè più chips ponu esse acquistati. Inoltre, u fenomenu di sbucciatura è cracking serà ridutta assai cù u metudu SD, chì hè cruciale per a qualità generale di u tagliu. Dunque, u metudu SD hè assai prubabile di diventà a tecnulugia più populari in u futuru.
Cubetti di plasma
U taglio di plasma hè una tecnulugia sviluppata recentemente chì usa l'incisione di plasma per tagliate durante u prucessu di fabricazione (Fab). U taglio di plasma usa materiali semi-gas invece di liquidi, cusì l'impattu annantu à l'ambiente hè relativamente chjucu. È u metudu di taglià l'ostia sana in un tempu hè aduttatu, cusì a velocità di "taglia" hè relativamente veloce. Tuttavia, u metudu di plasma usa gas di reazzione chimica cum'è materia prima, è u prucessu di incisione hè assai cumplicatu, cusì u so flussu di prucessu hè relativamente ingombrante. Ma paragunatu cù u tagliu "lama" è u tagliu laser, u tagliu di plasma ùn causa micca danni à a superficia di l'ostia, riducendu cusì a rata di difetti è ottene più chips.
Ricertamenti, postu chì u gruixu di wafer hè stata ridutta à 30μm, è sò usati assai di ramu (Cu) o materiali constanti dielettrici bassi (Low-k). Per quessa, in ordine per impedisce burrs (Burr), i metudi di taglio di plasma sarà dinù favuritu. Di sicuru, a tecnulugia di taglio di plasma hè ancu in constante sviluppu. Credu chì in un futuru vicinu, un ghjornu ùn ci sarà micca bisognu di portà una maschera speciale quandu incisione, perchè questu hè una direzzione maiò di sviluppu di taglio di plasma.
Siccomu u spessore di wafers hè stata ridutta continuamente da 100 μm à 50 μm è dopu à 30 μm, i metudi di taglio per ottene chips indipendenti sò ancu cambiati è sviluppati da u taglio "ruttura" è "lama" à u tagliu laser è u tagliu di plasma. Ancu s'è i metudi di taglio sempre più maturi anu aumentatu u costu di produzzione di u prucessu di taglio stessu, d'altra parte, riducendu significativamente i fenomeni indesiderati cum'è sbucciatura è cracking chì spessu si verificanu in u taglio di chip semiconductor è aumentendu u numeru di chips ottenuti per unità di wafer. , u costu di pruduzzione di un unicu chip hà dimustratu una tendenza discendente. Di sicuru, l'aumentu di u nùmeru di chips ottenuti per unità di area di l'ostia hè strettamente ligata à a riduzione di a larghezza di a strada di dicing. Aduprendu u taglio di plasma, quasi 20% di più chips ponu esse acquistati cumparatu cù u metudu di taglio "lama", chì hè ancu un mutivu maiò perchè a ghjente sceglie u taglio di plasma. Cù u sviluppu è i cambiamenti di l'ostia, l'aspettu di chip è i metudi di imballaggio, emergenu ancu parechji prucessi di taglio cum'è a tecnulugia di trasfurmazioni di wafer è DBG.
Tempu di post: Oct-10-2024