Ostiaebaketa potentzia erdieroaleen ekoizpenaren lotura garrantzitsuetako bat da. Urrats hau zirkuitu integratuak edo txipak erdieroaleen obleetatik zehaztasunez bereizteko diseinatuta dago.
Gakoaostiaebaketa da txirbil indibidualak bereizteko gai izatea bermatuz, aldi berean, egitura eta zirkuitu delikatuakostiaez daude kaltetuta. Ebaketa-prozesuaren arrakasta edo porrotak txirbilaren bereizketa-kalitatean eta etekinean ez ezik, produkzio-prozesu osoaren eraginkortasunarekin ere zuzenean lotuta dago.
▲Oblea mozteko hiru mota arruntak | Iturria: KLA CHINA
Gaur egun, ohikoaostiaebaketa-prozesuak honela banatzen dira:
Xafla ebaketa: kostu baxua, normalean lodiagoa egiteko erabiltzen daobleak
Laser ebaketa: kostu handia, normalean 30μm-tik gorako lodiera duten obleetarako erabiltzen da
Plasma ebaketa: kostu handia, murrizketa gehiago, normalean 30μm-tik beherako lodiera duten obleetarako erabiltzen da
Pala ebaketa mekanikoa
Blade ebaketa abiadura handiko biraka ehotzeko disko baten bidez ebakitzeko prozesua da. Xafla diamante material urratzaile edo ultramehez egina izan ohi da, siliziozko obleetan mozteko edo zirrikatzeko egokia. Hala ere, ebaketa-metodo mekaniko gisa, xafla ebaketa material fisikoa kentzean oinarritzen da, eta horrek erraz ekar dezake txirbilaren ertza pitzadura edo pitzadura, eta, ondorioz, produktuaren kalitatea eragiten du eta etekina murrizten du.
Zerratze mekanikoaren prozesuak ekoitzitako azken produktuaren kalitatean hainbat parametrok eragiten dute, besteak beste, ebaketa-abiadura, xafla lodiera, pala diametroa eta pala biraketa abiadura.
Ebaki osoa xafla ebaketa metodo oinarrizkoena da, pieza guztiz mozten duena material finko batean moztuz (adibidez, ebakitzeko zinta bat).
▲ Pala mekanikoa ebaketa-ebaki osoa | Irudi-iturburu sarea
Ebaki erdia piezaren erdialdera moztuz zirrikitu bat sortzen duen prozesatzeko metodo bat da. Artekatze-prozesua etengabe eginez, orrazi eta orratz itxurako puntuak sor daitezke.
▲ Pala mekanikoa ebaketa-erdi ebaketa | Irudi-iturburu sarea
Ebaketa bikoitza prozesatzeko metodo bat da, bi ardatz dituen ebakitze-zerra bikoitza erabiltzen duena, bi ekoizpen-lerrotan aldi berean ebaki osoak edo erdiak egiteko. Ebakitzeko zerrak bi ardatz ditu. Prozesu honen bidez errendimendu handia lor daiteke.
▲ Pala mekanikoa ebaketa-ebaki bikoitza | Irudi-iturburu sarea
Urratsezko ebakitze-zerra bikoitz bat erabiltzen du bi ardatz dituen ebaketa osoa eta erdia bi fasetan egiteko. Erabili oblearen gainazalean kableatuaren geruza mozteko optimizatutako palak eta gainerako siliziozko kristal bakarrerako optimizatutako palak kalitate handiko prozesatzea lortzeko.
▲ Pala ebaketa mekanikoa – urratseko ebaketa | Irudi-iturburu sarea
Alaka ebaketa prozesatzeko metodo bat da, erdi ebakitako ertzean V formako ertza duen pala bat erabiltzen duena ostia bi fasetan mozteko urratsak ebaketa prozesuan zehar. Txanflatze-prozesua ebaketa-prozesuan egiten da. Hori dela eta, moldearen indar handia eta kalitate handiko prozesatzea lor daiteke.
▲ Pala ebaketa mekanikoa – alaka ebaketa | Irudi-iturburu sarea
Laser ebaketa
Laser ebaketa kontaktu gabeko obleen ebaketa teknologia bat da, laser izpi fokatu bat erabiltzen duena txip banakako obleetatik bereizteko. Energia handiko laser izpia oblearen gainazalean zentratzen da eta aurrez zehaztutako ebaketa-lerroan materiala lurruntzen edo kentzen du, ablazio edo deskonposizio termiko prozesuen bidez.
▲ Laser ebaketa diagrama | Irudiaren iturria: KLA CHINA
Gaur egun asko erabiltzen diren laser motak laser ultramoreak, laser infragorriak eta femtosegundoak dira. Horien artean, laser ultramorea sarritan erabiltzen da hotz-ablazio zehatza egiteko, fotoi-energia handia dela eta, eta beroak eragindako zona oso txikia da, eta horrek oblean eta inguruko txipetan kalte termikoak izateko arriskua eraginkortasunez murrizten du. Infragorrien laserrak hobeto egokitzen dira oblea lodiagoetarako, materialan sakonki barneratu daitezkeelako. Femtosegundoko laserek zehaztasun handiko eta eraginkorra materiala kentzea lortzen dute bero-transferentzia ia arbuiagarriarekin, argi-pultsu ultralaburren bidez.
Laser ebaketak abantaila handiak ditu pala ebaketa tradizionalaren aldean. Lehenik eta behin, kontakturik gabeko prozesu gisa, laser bidezko ebaketak ez du oblearen gaineko presio fisikorik behar, ebaketa mekanikoan ohikoak diren zatiketa eta pitzadura-arazoak murriztuz. Ezaugarri honek laser ebaketa bereziki egokia egiten du obleak hauskorrak edo ultrameheak prozesatzeko, batez ere egitura konplexuak edo ezaugarri finak dituztenak.
▲ Laser ebaketa diagrama | Irudi-iturburu sarea
Gainera, laser bidezko ebaketaren zehaztasun eta zehaztasun handiak laser izpia puntu oso txiki batera fokatzea ahalbidetzen du, ebaketa-eredu konplexuak onartzen ditu eta txirren arteko gutxieneko tartea bereiztea lortzen du. Ezaugarri hau bereziki garrantzitsua da tamaina txikiagotzen duten erdieroale aurreratuetarako.
Hala ere, laser bidezko ebaketak ere muga batzuk ditu. Pala ebaketarekin alderatuta, motelagoa eta garestiagoa da, batez ere eskala handiko ekoizpenean. Horrez gain, laser mota egokia aukeratzea eta parametroak optimizatzea materiala kentzea eraginkorra eta beroak eragindako eremu minimoa bermatzeko erronka izan daiteke material eta lodiera batzuentzat.
Laser ablazio ebaketa
Laser ablazioaren ebaketa garaian, laser izpia zehatz-mehatz zentratzen da oblearen gainazaleko kokapen zehatz batean, eta laser energia aurrez zehaztutako ebaketa-eredu baten arabera gidatzen da, pixkanaka oblea hondoraino moztuz. Ebaketa-baldintzen arabera, eragiketa hau pultsatuko laser edo uhin jarraituko laser baten bidez egiten da. Laserraren tokiko gehiegizko beroketaren ondorioz oblean kalteak saihesteko, hozteko ura erabiltzen da ostia hozteko eta kalte termikoetatik babesteko. Aldi berean, hozte-urak ebaketa-prozesuan sortutako partikulak eraginkortasunez kendu ditzake, kutsadura saihestu eta ebaketa-kalitatea bermatu.
Laser ebaketa ikusezina
Laserra ere fokatu daiteke oblearen gorputz nagusira beroa transferitzeko, "laser ebaketa ikusezina" izeneko metodoa. Metodo honetarako, laserraren beroak hutsuneak sortzen ditu eskribau-bideetan. Ondoren, ahuldutako eremu horiek antzeko sartze-efektua lortzen dute ostia luzatzen denean apurtuz.
▲ Laser ebaketa ikusezinaren prozesu nagusia
Ebaketa-prozesu ikusezina barne xurgapen-laser-prozesu bat da, laser-ablazioa baino, non laserra gainazalean xurgatzen den. Ebaketa ikusezinarekin, obleen substratuaren materialarekiko erdi gardena den uhin-luzera duen laser izpiaren energia erabiltzen da. Prozesua bi urrats nagusitan banatzen da, bata laser bidezko prozesu bat da, eta bestea bereizketa mekanikoko prozesu bat da.
▲Laser izpiak oblearen gainazalaren azpian zulaketa sortzen du, eta aurrealdeko eta atzeko aldeak ez dira kaltetuta | Irudi-iturburu sarea
Lehen urratsean, laser izpiak oblea eskaneatzen duen heinean, laser izpiak oblearen barruko puntu zehatz batean zentratzen du, barruan pitzadura puntu bat osatuz. Izpiaren energiak barnean pitzadura sorta bat sortzen du, oraindik oblearen lodiera osoan zehar goiko eta beheko gainazaletaraino hedatu ez direnak.
▲ 100μm lodiko siliziozko obleen konparazioa pala metodoaren eta laser bidezko ebaketa metodo ikusezina | Irudi-iturburu sarea
Bigarren urratsean, oblearen behealdean dagoen txip-zinta fisikoki hedatzen da, eta horrek trakzio-esfortzua eragiten du oblearen barruko pitzaduretan, lehen urratsean laser prozesuan induzitzen direnak. Esfortzu horrek pitzadurak oblearen goiko eta beheko gainazaletara bertikalki hedatzea eragiten du, eta, ondoren, oblea ebaketa-puntu horietan zehar txirbiltan banatzen da. Ebaketa ikustezinean, erdi ebaketa edo beheko aldean erdi ebaketa erabili ohi da obleak txirbil edo txirbiletan bereiztea errazteko.
Laser ebaketa ikusezinaren abantaila nagusiak laser ablazioaren aldean:
• Ez da hozgarririk behar
• Ez da hondakinik sortu
• Zirkuitu sentikorrak kalte ditzakeen beroak eragindako zonarik ez
Plasma mozketa
Plasma ebaketa (plasma grabaketa edo grabaketa lehorra bezala ere ezagutzen dena) obleen ebaketa-teknologia aurreratu bat da, ioi erreaktiboen grabaketa (RIE) edo ioi erreaktibo sakoneko grabaketa (DRIE) erabiltzen dituena, txipak erdieroaleetatik bereizteko. Teknologiak plasma bidez ebaketa-lerroetan materiala kimikoki kenduz lortzen du ebaketa.
Plasma ebaketa-prozesuan zehar, oblea erdieroalea hutseko ganbera batean jartzen da, kontrolatutako gas nahasketa erreaktibo bat sartzen da ganberan eta eremu elektriko bat aplikatzen da ioi erreaktibo eta erradikal kontzentrazio handia duen plasma bat sortzeko. Espezie erreaktibo hauek obleen materialarekin elkarreragiten dute eta oblea-materiala selektiboki kentzen dute skriba-lerroan zehar, erreakzio kimiko eta sputtering fisikoaren konbinazioaren bidez.
Plasma ebaketaren abantaila nagusia oblean eta txiparen tentsio mekanikoa murrizten duela da eta kontaktu fisikoak eragindako kalte potentzialak murrizten dituela da. Dena den, prozesu hau beste metodo batzuk baino konplexuagoa eta denbora gehiago behar da, batez ere oblea lodiagoak edo grabazio erresistentzia handiko materialak tratatzen direnean, beraz, masa-ekoizpenean bere aplikazioa mugatua da.
▲ Irudi-iturburu-sarea
Erdieroaleen fabrikazioan, obleak mozteko metodoa hainbat faktoreren arabera aukeratu behar da, besteak beste, obleen materialaren propietateak, txirbilaren tamaina eta geometria, beharrezko zehaztasuna eta zehaztasuna eta ekoizpen kostua eta eraginkortasun orokorra.
Argitalpenaren ordua: 2024-09-20