Pluraj specoj de procezoj por potenca semikonduktaĵa oblatotranĉado

Oblatotranĉado estas unu el la gravaj ligiloj en potenca semikonduktaĵproduktado. Ĉi tiu paŝo estas desegnita por precize apartigi individuajn integrajn cirkvitojn aŭ fritojn de duonkonduktaĵo-oblatoj.

La ŝlosilo alolatotranĉado estas povi apartigi individuajn blatojn dum certigante ke la delikataj strukturoj kaj cirkvitoj enigita en laolatone estas difektitaj. La sukceso aŭ malsukceso de la tranĉa procezo ne nur influas la apartigkvaliton kaj rendimenton de la blato, sed ankaŭ rekte rilatas al la efikeco de la tuta produktada procezo.

640

▲Tri oftaj specoj de oblattranĉado | Fonto: KLA ĈINIO
Nuntempe, la komunaolatotranĉaj procezoj estas dividitaj en:
Tranĉado de klingo: malalta kosto, kutime uzata por pli dikaoblatoj
Lasera kortego: alta kosto, kutime uzata por oblatoj kun dikeco de pli ol 30μm
Plasmotranĉado: alta kosto, pli da limigoj, kutime uzata por oblatoj kun dikeco de malpli ol 30μm

Mekanika klingotranĉado

Klingotranĉado estas procezo de tranĉado laŭ la skriblinio per altrapida turnanta mueldisko (klingo). La klingo estas kutime farita el abraziva aŭ ultra-maldika diamanta materialo, taŭga por tranĉaĵo aŭ kanelado sur siliciaj oblatoj. Tamen, kiel mekanika tranĉa metodo, klingotranĉado dependas de fizika materiala forigo, kiu povas facile konduki al peceto aŭ krakado de la blatrando, tiel influante produktokvaliton kaj reduktante rendimenton.

La kvalito de la fina produkto produktita de la mekanika segilprocezo estas tuŝita de multoblaj parametroj, inkluzive de tranĉrapideco, klingodikeco, klingodiametro kaj klingo-rapido.

Plena tranĉo estas la plej baza klingotranĉa metodo, kiu tute tranĉas la laborpecon per tranĉado al fiksa materialo (kiel tranĉaĵbendo).

640 (1)

▲ Mekanika klingo tranĉanta-plena tranĉo | Bildfonta reto

Duontranĉo estas pretiga metodo, kiu produktas kanelon per tranĉado al la mezo de la laborpeco. Senĉese plenumante la kaneladprocezon, kombilo kaj pingloformaj punktoj povas esti produktitaj.

640 (3)

▲ Mekanika klingo tranĉanta-duone tranĉo | Bildfonta reto

Duobla tranĉo estas pretiga metodo, kiu uzas duoblan tranĉsegilon kun du spindeloj por plenumi plenajn aŭ duonajn tranĉojn sur du produktadlinioj samtempe. La duobla tranĉa segilo havas du spindelaj aksoj. Alta trairo povas esti atingita per ĉi tiu procezo.

640 (4)

▲ Mekanika klingo tranĉanta-duobla tranĉo | Bildfonta reto

Paŝa tranĉo uzas duoblan tranĉsegilon kun du spindeloj por plenumi plenajn kaj duonajn tranĉojn en du stadioj. Uzu klingojn optimumigitajn por tranĉi la kablan tavolon sur la surfaco de la oblato kaj klingojn optimumigitajn por la restanta silicia ununura kristalo por atingi altkvalitan prilaboradon.

640 (5)
▲ Mekanika klingo-tranĉado - paŝo-tranĉado | Bildfonta reto

Beveltranĉado estas pretigmetodo kiu uzas klingon kun V-forma rando sur la duon-tranĉita rando por tranĉi la oblaton en du stadioj dum la paŝotranĉa procezo. La chamfering procezo estas farita dum la tranĉa procezo. Sekve, alta muldila forto kaj altkvalita pretigo povas esti atingitaj.

640 (2)

▲ Mekanika klingotranĉado – beveltranĉado | Bildfonta reto
Lasera kortego

Lasertranĉado estas senkontakta oblattranĉa teknologio, kiu uzas fokusitan laseran radion por apartigi individuajn blatojn de duonkonduktaĵoj. La alt-energia lasera radio estas koncentrita sur la surfaco de la oblato kaj vaporiĝas aŭ forigas materialon laŭ la antaŭfiksita tranĉlinio per ablacio aŭ termika putriĝoprocezoj.

640 (6)

▲ Laser-tranĉa diagramo | Bildfonto: KLA CHINA

La specoj de laseroj nuntempe vaste uzitaj inkludas ultraviolajn laserojn, infraruĝajn laserojn, kaj femtosekundlaserojn. Inter ili, transviolaj laseroj ofte estas uzataj por preciza malvarma ablacio pro sia alta fotona energio, kaj la varmo-trafita zono estas ekstreme malgranda, kio povas efike redukti la riskon de termika damaĝo al la oblato kaj ĝiaj ĉirkaŭaj blatoj. Infraruĝaj laseroj pli taŭgas por pli dikaj oblatoj ĉar ili povas penetri profunde en la materialon. Femtosekundaj laseroj atingas alt-precizecan kaj efikan materialan forigon kun preskaŭ nekonsiderinda varmotransigo per ultramallongaj lumpulsoj.

Lasera tranĉado havas signifajn avantaĝojn super tradicia klingotondado. Unue, kiel ne-kontakta procezo, lasero-tranĉado ne postulas fizikan premon sur la oblato, reduktante la fragmentiĝon kaj krakantajn problemojn oftajn en mekanika kortego. Ĉi tiu trajto igas laseran tranĉadon precipe taŭga por prilaborado de fragilaj aŭ ultra-maldikaj oblatoj, precipe tiuj kun kompleksaj strukturoj aŭ bonaj trajtoj.

640

▲ Laser-tranĉa diagramo | Bildfonta reto

Krome, la alta precizeco kaj precizeco de lasera kortego ebligas ĝin enfokusigi la laseran radion al ekstreme malgranda punktograndeco, subteni kompleksajn tranĉajn ŝablonojn kaj atingi apartigon de la minimuma interspaco inter blatoj. Ĉi tiu trajto estas precipe grava por altnivelaj duonkonduktaĵaj aparatoj kun ŝrumpantaj grandecoj.

Tamen, lasera kortego ankaŭ havas kelkajn limigojn. Kompare kun klingotranĉado, ĝi estas pli malrapida kaj pli multekosta, precipe en grandskala produktado. Krome, elekti la ĝustan laseran tipon kaj optimumigi parametrojn por certigi efikan materialan forigon kaj minimuman varmecan zonon povas esti malfacila por certaj materialoj kaj dikaĵoj.

Laser-ablacio-tranĉado

Dum lasera ablacio tranĉado, la lasera radio estas precize koncentrita sur specifa loko sur la surfaco de la oblato, kaj la lasera energio estas gvidita laŭ antaŭdeterminita tranĉa ŝablono, iom post iom tranĉante la oblaton al la fundo. Depende de la tranĉaj postuloj, ĉi tiu operacio estas farita per pulsita lasero aŭ kontinua onda lasero. Por malhelpi damaĝon al la oblato pro troa loka hejtado de la lasero, malvarmiga akvo estas uzata por malvarmigi kaj protekti la oblaton kontraŭ termika damaĝo. Samtempe, malvarmiga akvo ankaŭ povas efike forigi partiklojn generitajn dum la tranĉa procezo, malhelpi poluadon kaj certigi tranĉan kvaliton.

Lazera nevidebla kortego

La lasero ankaŭ povas esti enfokusigita por transdoni varmecon en la ĉefan korpon de la oblato, metodo nomita "nevidebla lasertranĉado". Por tiu metodo, la varmeco de la lasero kreas interspacojn en la skriblenoj. Tiuj malfortigitaj areoj tiam atingas similan penetran efikon per krevado kiam la oblato estas etendita.

640 (8)(1)(1)

▲ Ĉefa procezo de lasera nevidebla kortego

La nevidebla tranĉa procezo estas interna sorba laserprocezo, prefere ol laserablacio kie la lasero estas absorbita sur la surfaco. Kun nevidebla tranĉado, laserradia energio kun ondolongo kiu estas duontravidebla al la oblata substratmaterialo estas uzita. La procezo estas dividita en du ĉefajn paŝojn, unu estas laser-bazita procezo, kaj la alia estas mekanika apartiga procezo.

640 (9)

▲La lasera radio kreas truadon sub la obla surfaco, kaj la antaŭaj kaj malantaŭaj flankoj ne estas tuŝitaj | Bildfonta reto

En la unua paŝo, ĉar la laserradio skanas la oblaton, la laserradio temigas specifan punkton ene de la oblato, formante krakan punkton interne. La trabo-energio igas serion de fendetoj formiĝi interne, kiuj ankoraŭ ne etendiĝis tra la tuta dikeco de la oblato al la supraj kaj malsupraj surfacoj.

640 (7)

▲Komparo de 100μm dikaj siliciaj oblatoj tranĉitaj per klinga metodo kaj lasera nevidebla tranĉa metodo | Bildfonta reto

En la dua paŝo, la peceta bendo ĉe la fundo de la oblato estas fizike vastigita, kio kaŭzas tirstreĉon en la fendoj ene de la oblato, kiuj estas induktitaj en la laserprocezo en la unua paŝo. Tiu streĉo igas la fendetojn etendi vertikale al la supraj kaj pli malaltaj surfacoj de la oblato, kaj tiam apartigi la oblaton en fritojn laŭ tiuj tranĉpunktoj. En nevidebla tranĉado, duontranĉado aŭ malsupra flanko duontranĉado estas kutime uzata por faciligi la apartigon de oblatoj en blatojn aŭ blatojn.

Ŝlosilaj avantaĝoj de nevidebla lasera tranĉado super lasera ablacio:
• Ne necesas fridigaĵo
• Neniu derompaĵo generita
• Neniuj varmegaj zonoj, kiuj povus damaĝi sentemajn cirkvitojn

Plasma tranĉo
Plasma akvaforto (ankaŭ konata kiel plasma akvaforto aŭ seka akvaforto) estas progresinta oblattranĉa teknologio kiu uzas reaktivan jonakvaforton (RIE) aŭ profundan reaktivan jonakvaforton (DRIE) por apartigi individuajn blatojn de semikonduktaĵaj oblatoj. La teknologio atingas tranĉadon kemie forigante materialon laŭ antaŭdestinitaj tranĉlinioj uzante plasmon.

Dum la plasmotranĉa procezo, la duonkondukta oblato estas metita en vakuan ĉambron, kontrolita reaktiva gasmiksaĵo estas enkondukita en la ĉambron, kaj elektra kampo estas aplikata por generi plasmon enhavantan altan koncentriĝon de reaktivaj jonoj kaj radikaloj. Tiuj reaktivaj specioj interagas kun la oblatmaterialo kaj selekteme forigas oblatan materialon laŭ la skriblinio tra kombinaĵo de kemia reago kaj fizika ŝprucado.

La ĉefa avantaĝo de plasmotondado estas ke ĝi reduktas mekanikan streĉon sur la oblato kaj blato kaj reduktas eblan damaĝon kaŭzitan de fizika kontakto. Tamen, ĉi tiu procezo estas pli kompleksa kaj tempopostula ol aliaj metodoj, precipe kiam temas pri pli dikaj oblatoj aŭ materialoj kun alta akvafort-rezisto, do ĝia apliko en amasproduktado estas limigita.

640 (10) (1)

▲ Bilda fonta reto

En semikonduktaĵfabrikado, la oblattranĉa metodo devas esti elektita surbaze de multaj faktoroj, inkluzive de oblatmaterialaj propraĵoj, blatgrandeco kaj geometrio, postulata precizeco kaj precizeco, kaj totala produktokosto kaj efikeco.


Afiŝtempo: Sep-20-2024
WhatsApp Enreta Babilejo!