Wafercutting is ien fan de wichtige keppelings yn macht semiconductor produksje. Dizze stap is ûntworpen om yndividuele yntegreare circuits of chips sekuer te skieden fan semiconductor wafers.
De kaai tawafelcutting is om yndividuele chips te skieden, wylst jo derfoar soargje dat de delikate struktueren en circuits ynbêde yn 'ewafelbinne net skansearre. It súkses of mislearjen fan it snijproses hat net allinich ynfloed op de skiedingskwaliteit en opbringst fan 'e chip, mar is ek direkt relatearre oan de effisjinsje fan it hiele produksjeproses.
▲Trije mienskiplike soarten wafelsnijen | Boarne: KLA CHINA
Op it stuit, de mienskiplikewafelcutting prosessen binne ferdield yn:
Blade cutting: lege kosten, meastal brûkt foar dikkerwafels
Laser cutting: hege kosten, meastal brûkt foar wafers mei in dikte fan mear as 30μm
Plasma-snijden: hege kosten, mear beheiningen, meast brûkt foar wafels mei in dikte fan minder dan 30μm
Mechanyske blêdsnijen
Blade cutting is in proses fan cutting lâns de skriuwer line troch in hege-snelheid rotearjende grinding skiif (blade). It blêd wurdt meastentiids makke fan abrasive of ultra-tinne diamant materiaal, geskikt foar slicing of grooving op silisium wafers. Lykwols, as in meganyske cutting metoade, blade cutting fertrout op fysike materiaal fuortheljen, dat kin maklik liede ta chipping of cracking fan 'e chip râne, dus beynfloedet produkt kwaliteit en ferminderjen opbringst.
De kwaliteit fan it úteinlike produkt produsearre troch de meganyske sawing proses wurdt beynfloede troch meardere parameters, ynklusyf cutting snelheid, blade dikte, blade diameter, en blade rotaasje snelheid.
Folsleine cut is de meast basale blêdsnijmetoade, dy't it wurkstik folslein snijt troch te snijen op in fêst materiaal (lykas in snijbân).
▲ Mechanyske blêdsnijen-folsleine besuniging | Ofbylding boarne netwurk
Heal cut is in ferwurkjen metoade dy't produsearret in groove troch cutting nei it midden fan it workpiece. Troch kontinu útfiere it grooving proses, kam en needle-foarmige punten kinne wurde produsearre.
▲ Mechanysk mes snijden-heal snije | Ofbylding boarne netwurk
Dûbele besuniging is in ferwurkjen metoade dy't brûkt in dûbele slicing seach mei twa spindles te fieren folsleine of heale besunigings op twa produksje linen tagelyk. De dûbele snijseach hat twa spilassen. Troch dit proses kin hege trochset wurde berikt.
▲ Mechanyske blêdsnijen-dûbele besuniging | Ofbylding boarne netwurk
Step cut brûkt in dûbele snijseach mei twa spindels om folsleine en heale besunigingen yn twa stadia út te fieren. Brûk blêden optimalisearre foar it snijen fan de wiringlaach op it oerflak fan 'e wafel en blêden optimalisearre foar de oerbleaune silisium-ienkristal om ferwurking fan hege kwaliteit te berikken.
▲ Mechanysk blêdsnijen - stapsnijen | Ofbylding boarne netwurk
Bevel cutting is in ferwurkjen metoade dy't brûkt in blêd mei in V-foarmige râne op 'e heal-cut râne te snijen de wafer yn twa stadia tidens it stap cutting proses. It chamfering proses wurdt útfierd tidens it cutting proses. Dêrom kin hege skimmelsterkte en heechweardige ferwurking wurde berikt.
▲ Mechanyske blêdsnijen - skuinssnijen | Ofbylding boarne netwurk
Laser cutting
Laser cutting is in non-kontakt wafer cutting technology dy't brûkt in rjochte laser beam te skieden yndividuele chips út semiconductor wafers. De laserstraal mei hege enerzjy is rjochte op it oerflak fan 'e wafel en ferdampt of ferwideret materiaal lâns de foarbepaalde snijline troch ablaasje- of thermyske ûntbiningsprosessen.
▲ Laser cutting diagram | Ofbylding boarne: KLA CHINA
De soarten lasers dy't op it stuit in protte brûkt wurde omfetsje ultraviolet lasers, ynfraread lasers, en femtosecond lasers. Under harren, ultraviolet lasers wurde faak brûkt foar sekuere kâlde ablation fanwege harren hege foton enerzjy, en de waarmte-oandwaande sône is ekstreem lyts, dat kin effektyf ferminderjen it risiko fan termyske skea oan de wafel en syn omlizzende chips. Ynfrareadlasers binne better geskikt foar dikkere wafels, om't se djip yn it materiaal kinne penetrearje. Femtosecond lasers berikke hege-precision en effisjint materiaal fuortheljen mei hast negligible waarmte oerdracht fia ultrashort ljocht pulses.
Lasersnijen hat wichtige foardielen boppe tradisjoneel blêdsnijen. As earste, as in net-kontakt proses, laser cutting fereasket gjin fysike druk op 'e wafel, it ferminderjen fan de fragmintaasje en kraken problemen mienskiplik yn meganyske cutting. Dizze funksje makket laser cutting benammen geskikt foar it ferwurkjen fragile of ultra-tinne wafels, benammen dy mei komplekse struktueren of fyn funksjes.
▲ Laser cutting diagram | Ofbylding boarne netwurk
Derneist, de hege presyzje en krektens fan laser cutting makket it mooglik om te fokusjen de laser beam op in ekstreem lytse plak grutte, stypje komplekse cutting patroanen, en berikke skieding fan de minimale ôfstân tusken chips. Dizze funksje is benammen wichtich foar avansearre semiconductor-apparaten mei krimpende maten.
Lykwols, laser cutting hat ek guon beheinings. Yn ferliking mei blêdsnijen is it stadiger en djoerder, benammen yn grutskalige produksje. Dêrneist kieze it rjocht laser type en optimalisearjen fan parameters om te soargjen effisjint materiaal fuortheljen en minimale waarmte-oandwaande sône kin wêze útdaagjend foar bepaalde materialen en dikten.
Laser ablaasje cutting
Tidens laser ablation cutting, de laser beam is krekt rjochte op in spesifisearre lokaasje op it oerflak fan 'e wafel, en de laser enerzjy wurdt begelaat neffens in foarbeskaaide cutting patroan, stadichoan snije troch de wafel nei de boaiem. Ofhinklik fan de cutting easken, dizze operaasje wurdt útfierd mei help fan in pulsed laser of in trochgeande wave laser. Om skea oan 'e wafel te foarkommen troch te folle lokale ferwaarming fan' e laser, wurdt koelwetter brûkt om de wafel ôf te koelen en te beskermjen tsjin termyske skea. Tagelyk kin koelwetter ek dieltsjes dy't ûntstien binne tidens it snijproses effektyf ferwiderje, fersmoarging foarkomme en snijkwaliteit garandearje.
Laser ûnsichtbere cutting
De laser kin ek rjochte wurde op it oerdragen fan waarmte yn it haadlichem fan 'e wafel, in metoade neamd "ûnsichtbere lasersnijen". Foar dizze metoade makket de waarmte fan 'e laser gatten yn' e skriuwbanen. Dizze ferswakke gebieten berikke dan in ferlykber penetraasje-effekt troch te brekken as de wafel útrekt wurdt.
▲ Haadproses fan laser ûnsichtber snijden
De ûnsichtbere cutting proses is in ynterne absorption laser proses, ynstee laser ablation dêr't de laser wurdt opnomd op it oerflak. Mei ûnsichtbere cutting wurdt laser beam enerzjy mei in golflingte dat is semi-transparant foar de wafel substraat materiaal brûkt. It proses is ferdield yn twa haadstappen, ien is in laser-basearre proses, en de oare is in meganysk skiedingsproses.
▲De laser beam makket in perforaasje ûnder de wafel oerflak, en de foar- en efterkanten wurde net beynfloede | Ofbylding boarne netwurk
Yn 'e earste stap, as de laserstraal de wafel scant, rjochtet de laserstraal him op in spesifyk punt yn' e wafel, en foarmje in kraakpunt binnen. De beam-enerzjy soarget foar in searje skuorren te foarmjen fan binnen, dy't noch net útwreide binne troch de hiele dikte fan 'e wafel nei de boppe- en ûnderflakken.
▲ Fergeliking fan 100μm dikke silisium wafels snije troch blêdmetoade en laser ûnsichtbere snijmetoade | Ofbylding boarne netwurk
Yn 'e twadde stap wurdt de chiptape oan' e boaiem fan 'e wafel fysyk útwreide, wat feroarsaket trekspanning yn' e skuorren yn 'e wafel, dy't yn' e earste stap yn 'e laserproses feroarsake wurde. Dizze stress feroarsaket dat de skuorren fertikaal útwreidzje nei de boppeste en legere oerflakken fan 'e wafel, en dan skiede de wafel yn chips lâns dizze snijpunten. Yn ûnsichtbere cutting wurdt meastal heal-cutting of ûnderkant heal-cutting brûkt om it skieden fan wafels yn chips of chips te fasilitearjen.
Wichtige foardielen fan ûnsichtbere lasersnijen boppe laserablaasje:
• Gjin coolant nedich
• Gjin pún oanmakke
• Gjin waarmte beynfloede sônes dy't koe skea gefoelige circuits
Plasma cutting
Plasma-snijden (ek bekend as plasma-etsen of droege etsen) is in avansearre technology foar wafer-snijden dy't reaktyf ion-etsen (RIE) of djippe reaktyf ion-etsen (DRIE) brûkt om yndividuele chips te skieden fan halfgeleiderwafels. De technology berikt snijden troch chemysk fuortheljen fan materiaal lâns foarbepaalde snijlinen mei plasma.
Tidens it plasma cutting proses, de semiconductor wafer wurdt pleatst yn in fakuüm keamer, in kontrolearre reaktyf gas mingsel wurdt yntrodusearre yn 'e keamer, en in elektrysk fjild wurdt tapast te generearjen in plasma mei in hege konsintraasje fan reaktive ioanen en radikalen. Dizze reaktive soarten ynteraksje mei it wafelmateriaal en ferwiderje selektyf wafelmateriaal lâns de skriuwline troch in kombinaasje fan gemyske reaksje en fysike sputtering.
It wichtichste foardiel fan plasma cutting is dat it ferminderet meganyske stress op 'e wafel en chip en ferminderet potinsjele skea feroarsake troch fysyk kontakt. Dit proses is lykwols komplekser en tiidslinend dan oare metoaden, foaral by it omgean mei dikkere wafels as materialen mei hege etsresistinsje, sadat de tapassing yn massaproduksje beheind is.
▲ Ofbyldingboarne netwurk
Yn semiconductor manufacturing, de wafer cutting metoade moat wurde selektearre basearre op in protte faktoaren, ynklusyf wafel materiaal eigenskippen, chip grutte en mjitkunde, fereaske presyzje en krektens, en totale produksje kosten en effisjinsje.
Post tiid: Sep-20-2024