Wafertha gearradh mar aon de na ceanglaichean cudromach ann an cinneasachadh semiconductor cumhachd. Tha an ceum seo air a dhealbhadh gus cuairtean aonaichte fa leth no sliseagan a sgaradh bho wafers semiconductor.
An iuchair guwaferbu chòir gearradh a bhith comasach air sgoltagan fa leth a sgaradh fhad ‘s a nì iad cinnteach gu bheil na structaran agus na cuairtean fìnealta a tha freumhaichte anns anwafernach eil air am milleadh. Tha soirbheachas no fàilligeadh a ’phròiseas gearraidh chan ann a-mhàin a’ toirt buaidh air càileachd dealachaidh agus toradh a ’chip, ach tha e cuideachd ceangailte gu dìreach ri èifeachdas a’ phròiseas toraidh gu lèir.
▲ Trì seòrsaichean cumanta de ghearradh wafer | Stòr: KLA CHINA
An-dràsta, cumantawaferTha pròiseasan gearraidh air an roinn ann an:
Gearradh lann: cosgais ìseal, mar as trice air a chleachdadh airson nas tiughwafers
Gearradh laser: cosgais àrd, mar as trice air a chleachdadh airson wafers le tiugh nas motha na 30μm
Gearradh plasma: cosgais àrd, barrachd chuingealachaidhean, mar as trice air a chleachdadh airson wafers le tiugh nas lugha na 30μm
Gearradh lann meacanaigeach
Is e pròiseas gearraidh a th’ ann an gearradh lann air an loidhne sgrìobhaidh le diosc bleith rothlach àrd-astar (lann). Mar as trice bidh an lann air a dhèanamh de stuth sgrìobach no ultra-tana daoimean, a tha freagarrach airson slicing no grooving air wafers silicon. Ach, mar dhòigh gearraidh meacanaigeach, tha gearradh lann an urra ri toirt air falbh stuthan corporra, a dh ’fhaodadh leantainn gu sgoltadh no sgàineadh oir na sliseag, mar sin a’ toirt buaidh air càileachd toraidh agus a ’lughdachadh toradh.
Tha grunn pharaimearan a’ toirt buaidh air càileachd an toraidh mu dheireadh a thig a-mach leis a’ phròiseas sàbhaidh meacanaigeach, a’ gabhail a-steach astar gearraidh, tiugh lann, trast-thomhas lann, agus astar cuairteachaidh lann.
Is e gearradh iomlan an dòigh gearraidh lann as bunaitiche, a bhios gu tur a’ gearradh a’ phìos obrach le bhith a’ gearradh gu stuth stèidhichte (leithid teip slicing).
▲ Gearradh lann meacanaigeach - làn ghearradh | Stòr ìomhaigh lìonra
Is e dòigh giollachd a th’ ann an leth-ghearradh a bhios a’ dèanamh groove le bhith a’ gearradh gu meadhan a’ phìos obrach. Le bhith a’ coileanadh a’ phròiseas grooving gu leantainneach, faodar puingean cumadh cìr is snàthad a thoirt gu buil.
▲ Gearradh leth lann meacanaigeach | Stòr ìomhaigh lìonra
Is e dòigh giollachd a th ’ann an gearradh dùbailte a bhios a’ cleachdadh sàbh slicing dùbailte le dà dealgan gus gearradh slàn no leth a dhèanamh air dà loidhne toraidh aig an aon àm. Tha dà thuagh fhearsaid aig an t-sàbh gearraidh dùbailte. Faodar toradh àrd a choileanadh tron phròiseas seo.
▲ Gearradh lann meacanaigeach - gearradh dùbailte | Stòr ìomhaigh lìonra
Bidh gearradh ceum a’ cleachdadh sàbh slicing dùbailte le dà dealgan gus gearraidhean slàn is leth a dhèanamh ann an dà ìre. Cleachd lannan air an ùrachadh airson a bhith a’ gearradh an ìre uèiridh air uachdar an wafer agus lannan air an ùrachadh airson an aon chriostail sileaconach a tha air fhàgail gus giollachd àrd-inbhe a choileanadh.
▲ Gearradh lann meacanaigeach - gearradh ceum | Stòr ìomhaigh lìonra
Is e dòigh giollachd a th ’ann an gearradh bevel a bhios a’ cleachdadh lann le oir cumadh V air an oir leth-ghearraidh gus an wafer a ghearradh ann an dà ìre tron phròiseas gearraidh ceum. Tha am pròiseas chamfering air a dhèanamh tron phròiseas gearraidh. Mar sin, faodar neart molltair àrd agus giollachd àrd-inbhe a choileanadh.
▲ Gearradh lann meacanaigeach - gearradh bevel | Stòr ìomhaigh lìonra
Gearradh laser
Is e teicneòlas gearraidh wafer neo-conaltraidh a th’ ann an gearradh laser a bhios a’ cleachdadh beam laser cuimsichte gus sgoltagan fa leth a sgaradh bho wafers semiconductor. Tha an giùlan laser àrd-lùth ag amas air uachdar an wafer agus a 'falmhachadh no a' toirt air falbh stuth air an loidhne gearraidh ro-shuidhichte tro phròiseasan ablation no lobhadh teirmeach.
▲ Diagram gearraidh laser | Stòr ìomhaigh: KLA CHINA
Tha na seòrsaichean lasers a thathas a’ cleachdadh gu farsaing an-dràsta a’ toirt a-steach lasers ultraviolet, lasers infridhearg, agus lasers femtosecond. Nam measg, bidh lasers ultraviolet gu tric air an cleachdadh airson ablation fuar mionaideach mar thoradh air an lùth àrd photon aca, agus tha an sòn fo bhuaidh teas gu math beag, a dh ’fhaodadh an cunnart bho mhilleadh teirmeach air an wafer agus na sgoltagan mun cuairt a lughdachadh gu h-èifeachdach. Tha lasers infridhearg nas freagarraiche airson wafers nas tiugh oir is urrainn dhaibh a dhol a-steach gu domhainn a-steach don stuth. Bidh lasers Femtosecond a’ coileanadh toirt air falbh stuthan àrd-chruinneas agus èifeachdach le gluasad teas cha mhòr glè bheag tro bhuillean solais ultrashort.
Tha buannachdan mòra aig gearradh laser thairis air gearradh lann traidiseanta. An toiseach, mar phròiseas neo-conaltraidh, chan fheum gearradh laser cuideam corporra air an wafer, a’ lughdachadh na duilgheadasan brisidh agus sgàineadh a tha cumanta ann an gearradh meacanaigeach. Tha am feart seo a ’dèanamh gearradh laser gu sònraichte freagarrach airson a bhith a’ giullachd wafers lag no ultra-tana, gu sònraichte an fheadhainn le structaran iom-fhillte no feartan grinn.
▲ Diagram gearraidh laser | Stòr ìomhaigh lìonra
A bharrachd air an sin, tha cruinneas àrd agus mionaideachd gearradh laser a’ toirt cothrom dha an beam laser a chuimseachadh gu meud spot air leth beag, taic a thoirt do phàtranan gearraidh iom-fhillte, agus dealachadh a dhèanamh eadar an ìre as lugha eadar sgoltagan. Tha am feart seo gu sònraichte cudromach airson innealan semiconductor adhartach le meudan crìonadh.
Ach, tha cuid de chuingealachaidhean aig gearradh laser cuideachd. An coimeas ri gearradh lann, tha e nas slaodaiche agus nas daoire, gu sònraichte ann an cinneasachadh mòr. A bharrachd air an sin, faodaidh e a bhith dùbhlanach a bhith a’ taghadh an seòrsa laser ceart agus a bhith a’ dèanamh an fheum as fheàrr de pharamadairean gus dèanamh cinnteach à toirt air falbh stuthan èifeachdach agus glè bheag de shòn fo bhuaidh teas airson cuid de stuthan agus tigheadan.
Gearradh laser ablation
Rè gearradh ablation laser, tha an giùlan laser gu sònraichte ag amas air àite sònraichte air uachdar an wafer, agus tha an lùth laser air a stiùireadh a rèir pàtran gearraidh ro-shuidhichte, a ’gearradh mean air mhean tron wafer chun bhonn. A rèir riatanasan gearraidh, thèid an obair seo a dhèanamh le bhith a’ cleachdadh leusair pulsed no leusair tonn leantainneach. Gus casg a chuir air milleadh air an wafer mar thoradh air cus teasachadh ionadail an leusair, thathas a’ cleachdadh uisge fuarachaidh gus fuarachadh agus an wafer a dhìon bho mhilleadh teirmeach. Aig an aon àm, faodaidh uisge fuarachaidh cuideachd mìrean a chaidh a chruthachadh tron phròiseas gearraidh a thoirt air falbh, casg a chuir air truailleadh agus dèanamh cinnteach à càileachd gearraidh.
Gearradh laser neo-fhaicsinneach
Faodar an leusair a chuimseachadh cuideachd gus teas a ghluasad a-steach do phrìomh chorp an wafer, dòigh ris an canar “gearradh laser neo-fhaicsinneach”. Airson an dòigh seo, bidh an teas bhon leusair a 'cruthachadh beàrnan anns na slighean sgrìobhaiche. Bidh na raointean lag sin an uairsin a’ faighinn an aon bhuaidh treòrachaidh le bhith a’ briseadh nuair a thèid an wafer a shìneadh.
▲ Prìomh phròiseas gearradh laser neo-fhaicsinneach
Is e pròiseas laser in-ghabhail a th’ anns a’ phròiseas gearraidh neo-fhaicsinneach, seach ablation laser far a bheil an leusair air a ghabhail a-steach air an uachdar. Le gearradh neo-fhaicsinneach, thathas a’ cleachdadh lùth beam laser le tonn-tonn a tha leth-fhollaiseach don stuth substrate wafer. Tha am pròiseas air a roinn ann an dà phrìomh cheum, tha aon na phròiseas stèidhichte air laser, agus am fear eile na phròiseas dealachaidh meacanaigeach.
▲ Bidh an giùlan laser a’ cruthachadh perforation fon uachdar wafer, agus chan eilear a’ toirt buaidh air na taobhan aghaidh is cùil | Stòr ìomhaigh lìonra
Anns a 'chiad cheum, mar a bhios an giùlan laser a' sganadh an wafer, bidh an giùlan laser a 'cuimseachadh air puing sònraichte taobh a-staigh an wafer, a' cruthachadh àite sgàinidh a-staigh. Bidh an lùth beam ag adhbhrachadh sreath de sgàinidhean a chruthachadh a-staigh, nach eil fhathast air leudachadh tro thiugh iomlan an wafer gu na h-uachdaran as àirde agus as ìsle.
▲ Coimeas eadar wafers silicon tiugh 100μm air an gearradh le modh lann agus dòigh gearraidh laser neo-fhaicsinneach | Stòr ìomhaigh lìonra
Anns an dàrna ceum, tha an teip chip aig bonn an wafer air a leudachadh gu corporra, a dh ’adhbhraicheas cuideam tensile anns na sgàinidhean taobh a-staigh an wafer, a tha air a bhrosnachadh sa phròiseas laser sa chiad cheum. Tha an cuideam seo ag adhbhrachadh gum bi na sgàinidhean a’ leudachadh gu dìreach gu uachdar àrd is ìosal an wafer, agus an uairsin dealaich an wafer gu sliseagan air na puingean gearraidh sin. Ann an gearradh neo-fhaicsinneach, mar as trice bithear a’ cleachdadh leth-ghearradh no leth-ghearradh aig a’ bhonn gus sgaraidhean a sgaradh ann an sgoltagan no sliseagan.
Prìomh bhuannachdan gearradh laser neo-fhaicsinneach thairis air ablachadh laser:
• Chan eil feum air fuarachadh
• Gun sprùilleach air a chruthachadh
• Gun sònaichean fo bhuaidh teas a dh'fhaodadh cron a dhèanamh air cuairtean mothachail
Gearradh plasma
Tha gearradh plasma (ris an canar cuideachd sgrìobadh plasma no rùsgadh tioram) na theicneòlas adhartach gearradh wafer a bhios a’ cleachdadh sgrìobadh ian reactive (RIE) no sgrìobadh ian reactive domhainn (DRIE) gus sgoltagan fa leth a sgaradh bho wafers semiconductor. Bidh an teicneòlas a’ coileanadh gearradh le bhith a’ toirt air falbh stuth gu ceimigeach air loidhnichean gearraidh ro-shuidhichte a’ cleachdadh plasma.
Tron phròiseas gearraidh plasma, thèid an wafer semiconductor a chuir ann an seòmar falamh, tha measgachadh gas reactive fo smachd air a thoirt a-steach don t-seòmar, agus tha raon dealain air a chuir an sàs gus plasma a ghineadh anns a bheil dùmhlachd àrd de ianan reactive agus radicals. Bidh na gnèithean ath-ghnìomhach sin ag eadar-obrachadh leis an stuth wafer agus gu roghnach a’ toirt air falbh stuth wafer air loidhne an sgrìobhaiche tro mheasgachadh de ath-bhualadh ceimigeach agus sputtering fiosaigeach.
Is e am prìomh bhuannachd a tha aig gearradh plasma gu bheil e a’ lughdachadh cuideam meacanaigeach air an wafer agus an sliseag agus a’ lughdachadh milleadh a dh’ fhaodadh a bhith air adhbhrachadh le conaltradh corporra. Ach, tha am pròiseas seo nas iom-fhillte agus nas caitheamh ùine na dòighean eile, gu h-àraidh nuair a thathar a’ dèiligeadh ri wafers nas tiugha no stuthan le strì an aghaidh eitseáil àrd, agus mar sin tha an cleachdadh ann an cinneasachadh mòr cuingealaichte.
▲ Lìonra stòr ìomhaigh
Ann an saothrachadh semiconductor, feumar an dòigh gearraidh wafer a thaghadh stèidhichte air mòran fhactaran, a’ toirt a-steach feartan stuthan wafer, meud chip agus geoimeatraidh, mionaideachd agus mionaideachd riatanach, agus cosgais toraidh agus èifeachdas iomlan.
Ùine puist: Sultain-20-2024