A wafelmoat troch trije feroaringen gean om in echte semiconductor-chip te wurden: earst wurdt de blokfoarmige ingot yn wafels snijd; yn it twadde proses wurde transistors gravearre op 'e foarkant fan' e wafel troch it foarige proses; finally, ferpakking wurdt útfierd, dat is, troch de cutting proses, dewafelwurdt in folsleine semiconductor chip. It kin sjoen wurde dat it ferpakkingsproses heart by it efterkantproses. Yn dit proses, de wafel wurdt snije yn ferskate hexahedron yndividuele chips. Dit proses fan it krijen fan ûnôfhinklike chips wurdt neamd "Singulation", en it proses fan sawing de wafer board yn ûnôfhinklike cuboids wurdt neamd "wafer cutting (Die Sawing)". Koartlyn, mei de ferbettering fan semiconductor yntegraasje, de dikte fanwafelsis tinner en tinner wurden, wat fansels in protte muoite bringt oan it "singulaasje"-proses.
De evolúsje fan wafer dicing
Front-end en back-end prosessen binne evoluearre troch ynteraksje op ferskate manieren: de evolúsje fan back-end prosessen kin bepale de struktuer en posysje fan de hexahedron lytse chips skieden fan 'e die op' ewafel, lykas de struktuer en posysje fan 'e pads (elektryske ferbiningspaden) op' e wafel; krekt oarsom, de evolúsje fan front-end prosessen hat feroare it proses en metoade fanwafelwerom thinning en "die dicing" yn de back-end proses. Dêrom sil it hieltyd ferfine uterlik fan it pakket in grutte ynfloed hawwe op it efterkantproses. Boppedat, it oantal, proseduere en soarte fan dicing sil ek feroarje neffens de feroaring yn it uterlik fan it pakket.
Skriuwer Dicing
Yn de iere dagen wie "breaking" troch it tapassen fan eksterne krêft de ienige dicing metoade dy't koe diele dewafelyn hexahedron stjert. Lykwols, dizze metoade hat de neidielen fan Chipping of kraken fan 'e râne fan' e lytse chip. Dêrnjonken, om't de bramen op it metalen oerflak net folslein fuortsmiten binne, is it snijflak ek tige rûch.
Om dit probleem op te lossen, kaam de snijmetoade "Scribing" yn wêzen, dat is foardat it "brekken", it oerflak fan 'ewafelwurdt snije oant likernôch de helte fan 'e djipte. "Scribing", lykas de namme al fermoeden docht, ferwiist nei it brûken fan in waaier om de foarkant fan 'e wafel foarôf te sawn (heal-cut). Yn 'e iere dagen brûkten de measte wafels ûnder 6 inch dizze snijmetoade fan earst "snijen" tusken chips en dan "brekke".
Blade Dicing of Blade Sawing
De "Scribing" cutting metoade ûntwikkele stadichoan ta de "Blade dicing" cutting (of sawing) metoade, dat is in metoade fan cutting mei help fan in blêd twa of trije kear op in rige. De "Blade" cutting metoade kin meitsje it ferskynsel fan lytse chips peeling ôf doe't "brekke" nei "scribing", en kin beskermje lytse chips tidens de "singulation" proses. "Blade" cutting is oars as de foarige "dicing" cutting, dat is, nei in "blade" cutting, it is net "breaking", mar cutting wer mei in blêd. Dêrom wurdt it ek neamd "stap dicing" metoade.
Om de wafel te beskermjen fan eksterne skea tidens it snijproses, sil in film foarôf oanbrocht wurde op 'e wafel om feiliger "singling" te garandearjen. Tidens it proses "eftergrûn" sil de film oan 'e foarkant fan' e wafel wurde hechte. Mar krekt oarsom, yn 'e "blade" cutting, moat de film oan' e efterkant fan 'e wafer befestige wurde. Tidens de eutektyske die bonding (die bonding, fixing de skieden chips op de PCB of fêste frame), de film oan 'e rêch sil automatysk falle ôf. Troch de hege wriuwing by it snijen moat DI-wetter kontinu út alle rjochtingen spuite wurde. Dêrnjonken moat de waaier mei diamantdieltsjes befestige wurde, sadat de plakjes better snije wurde kinne. Op dit stuit moat de knip (bladdikte: groove breedte) unifoarm wêze en moat de breedte fan 'e dicinggroove net mear wêze.
Foar in lange tiid is seagen de meast brûkte tradisjonele snijmetoade west. Syn grutste foardiel is dat it kin snije in grut oantal wafels yn in koarte tiid. As de fiedingssnelheid fan 'e slice lykwols sterk ferhege wurdt, sil de mooglikheid fan peeling fan chipletrâne tanimme. Dêrom moat it oantal rotaasjes fan 'e waaier wurde regele op sawat 30.000 kear per minuut. It kin sjoen wurde dat de technology fan semiconductor proses is faak in geheim sammele stadich troch in lange perioade fan accumulation en trial and error (yn de folgjende paragraaf oer eutektyske bonding, wy sille beprate de ynhâld oer cutting en DAF).
Dicing foardat grinding (DBG): de cutting folchoarder hat feroare de metoade
Wannear't blade cutting wurdt útfierd op in 8-inch diameter wafer, der is gjin ferlet fan soargen oer chiplet râne peeling of cracking. Mar as de wafel diameter ferheget ta 21 inches en de dikte wurdt ekstreem tin, peeling en cracking ferskynsels begjinne te ferskine wer. Om de fysike ynfloed op 'e wafel signifikant te ferminderjen tidens it snijproses, ferfangt de DBG-metoade fan "dicing foardat grinding" de tradisjonele snijsekwinsje. Oars as de tradisjonele "blade" cutting metoade dy't snijt kontinu, fiert DBG earst in "blade" cut, en dan stadichoan thins de wafel dikte troch kontinu thinning de efterkant oant de chip wurdt splitst. It kin sein wurde dat DBG is in opwurdearre ferzje fan de foarige "blade" cutting metoade. Om't it de ynfloed fan 'e twadde besuniging kin ferminderje, is de DBG-metoade rap populêr yn "wafer-nivo-ferpakking".
Laser Dicing
It proses fan chipskaalpakket op wafelnivo (WLCSP) brûkt benammen lasersnijen. Laser cutting kin ferminderjen ferskynsels lykas peeling en cracking, dêrmei it krijen fan bettere kwaliteit chips, mar as de wafel dikte is mear as 100μm, de produktiviteit sil gâns fermindere. Dêrom wurdt it meast brûkt op wafels mei in dikte fan minder dan 100μm (relatyf tin). Laser cutting snijt silisium troch it tapassen fan hege-enerzjy laser oan de wafer syn scribe groove. Lykwols, by it brûken fan de konvinsjonele laser (Conventional Laser) cutting metoade, in beskermjende film moat wurde tapast op it wafel oerflak fan tefoaren. Omdat ferwaarming of irradiating it oerflak fan 'e wafel mei laser, dizze fysike kontakten sille produsearje grooves op it oerflak fan' e wafel, en de cut silisium fragminten sille ek adhere oan it oerflak. It kin sjoen wurde dat de tradisjonele laser cutting metoade ek direkt snijt it oerflak fan 'e wafel, en yn dit opsicht is it fergelykber mei de "blade" cutting metoade.
Stealth Dicing (SD) is in metoade foar it earst snije de binnenkant fan 'e wafel mei laser enerzjy, en dan tapasse eksterne druk op de tape hechte oan 'e rêch te brekken it, dêrmei skieden de chip. As druk wurdt tapast op 'e tape op' e rêch, sil de wafel direkt nei boppen wurde ferhege troch it strekken fan 'e tape, en skiedt dêrmei de chip. De foardielen fan SD oer de tradisjonele laser cutting metoade binne: earst, der is gjin silisium pún; twadde, de kerf (Kerf: de breedte fan 'e skriuwgroove) is smel, sadat mear chips kinne wurde krigen. Dêrnjonken sil it ferskynsel fan peeling en kraken sterk fermindere wurde mei de SD-metoade, dy't krúsjaal is foar de algemiene kwaliteit fan it snijen. Dêrom is de SD-metoade heul wierskynlik de populêrste technology yn 'e takomst te wurden.
Plasma Dicing
Plasma-snijden is in koartlyn ûntwikkele technology dy't plasma-etsen brûkt om te snijen tidens it produksjeproses (Fab). Plasma cutting brûkt semy-gas materialen ynstee fan floeistoffen, sadat de ynfloed op it miljeu is relatyf lyts. En de metoade foar it snijen fan de hiele wafel yn ien kear wurdt oannommen, sadat de "snij" snelheid relatyf fluch is. De plasmametoade brûkt lykwols gemysk reaksjegas as grûnstof, en it etsproses is heul yngewikkeld, sadat syn prosesstream relatyf omslachtich is. Mar yn ferliking mei "blade" cutting en laser cutting, plasma cutting feroarsaket gjin skea oan it wafel oerflak, dêrmei ferminderjen fan de defekt taryf en it krijen fan mear chips.
Koartlyn, sûnt de wafel dikte is fermindere ta 30μm, en in protte koper (Cu) of lege dielectric konstante materialen (Low-k) wurde brûkt. Dêrom, om burrs (Burr) te foarkommen, sille plasma-snijmetoaden ek favorisearre wurde. Fansels wurdt plasma-snijtechnology ek konstant ûntwikkele. Ik leau dat der yn 'e heine takomst op in dei gjin need wêze sil om in spesjaal masker te dragen by it etsen, om't dit in wichtige ûntwikkelingsrjochting is fan plasmasnijen.
Om't de dikte fan wafers kontinu fermindere is fan 100μm nei 50μm en dan nei 30μm, binne de snijmetoaden foar it krijen fan ûnôfhinklike chips ek feroare en ûntwikkele fan "brekken" en "blêd" snijden nei lasersnijen en plasmasnijen. Hoewol't de hieltyd folwoeksener cutting metoaden hawwe ferhege de produksje kosten fan it cutting proses sels, oan 'e oare kant, troch signifikant ferminderjen fan de net winske ferskynsels lykas peeling en cracking dy't faak foarkomme yn semiconductor chip cutting en it fergrutsjen fan it oantal chips krigen per ienheid wafer , De produksjekosten fan in inkele chip hat in delgeande trend sjen litten. Fansels is de tanimming fan it oantal chips krigen per ienheid gebiet fan 'e wafer nau besibbe oan de fermindering fan' e breedte fan 'e dicingstrjitte. Mei it brûken fan plasma-snijden kinne hast 20% mear chips wurde krigen yn ferliking mei it brûken fan 'e "blade"-snijmetoade, wat ek in wichtige reden is wêrom't minsken kieze foar plasma-snijden. Mei de ûntwikkeling en feroaringen fan wafers, chip-uterlik en ferpakkingsmetoaden, komme ek ferskate snijprosessen lykas waferferwurkingstechnology en DBG op.
Post tiid: Oct-10-2024