wafernglereni iku salah siji saka pranala penting ing produksi semikonduktor daya. Langkah iki dirancang kanggo misahake sirkuit terpadu individu utawa chip saka wafer semikonduktor.
Tombol kanggowafernglereni kudu bisa misahake chip individu nalika mesthekake yen struktur alus lan sirkuit ditempelake ingwaferora rusak. Sukses utawa gagal proses pemotongan ora mung mengaruhi kualitas pamisahan lan ngasilake chip, nanging uga ana hubungane langsung karo efisiensi kabeh proses produksi.
▲Telung jinis umum nglereni wafer | Sumber: KLA CHINA
Saiki, umumwaferproses pemotongan dipérang dadi:
Pemotongan blade: biaya murah, biasane digunakake kanggo luwih kenthelwafer
Pemotongan laser: biaya dhuwur, biasane digunakake kanggo wafer kanthi kekandelan luwih saka 30μm
Pemotongan plasma: biaya dhuwur, luwih akeh watesan, biasane digunakake kanggo wafer kanthi kekandelan kurang saka 30μm
Pemotongan blade mekanik
Pemotongan blade minangka proses nglereni ing sadawane garis juru tulis kanthi cakram penggiling puteran kanthi kacepetan dhuwur (blade). Agul-agul biasane digawe saka bahan berlian abrasive utawa ultra-tipis, cocok kanggo ngiris utawa grooving ing wafer silikon. Nanging, minangka cara nglereni mechanical, nglereni agul-agul gumantung ing aman materi fisik, kang bisa gampang mimpin kanggo chipping utawa retak pinggiran chip, saéngga mengaruhi kualitas produk lan ngurangi asil.
Kualitas produk pungkasan sing diprodhuksi dening proses sawing mekanik dipengaruhi dening macem-macem parameter, kalebu kacepetan nglereni, kekandelan bilah, diameter bilah, lan kecepatan rotasi bilah.
Motong lengkap minangka cara nglereni blade paling dhasar, sing ngethok workpiece kanthi nglereni menyang materi tetep (kayata tape slicing).
▲ Pisau mekanik nglereni-potong lengkap | Jaringan sumber gambar
Setengah potong minangka cara pangolahan sing ngasilake alur kanthi nglereni menyang tengah workpiece. Kanthi terus-terusan nindakake proses grooving, titik sisir lan jarum bisa diprodhuksi.
▲ Pisau mekanik nglereni-setengah dipotong | Jaringan sumber gambar
Cut pindho minangka cara pangolahan sing nggunakake gergaji irisan pindho kanthi rong spindle kanggo ngethok lengkap utawa setengah ing rong jalur produksi bebarengan. Gergaji irisan ganda duwe rong sumbu kumparan. throughput dhuwur bisa digayuh liwat proses iki.
▲ Pisau mekanik nglereni-potong pindho | Jaringan sumber gambar
Motong langkah nggunakake gergaji irisan kaping pindho kanthi rong spindle kanggo nindakake potongan lengkap lan setengah ing rong tahap. Gunakake agul-agul sing dioptimalake kanggo nglereni lapisan kabel ing permukaan wafer lan glathi sing dioptimalake kanggo kristal tunggal silikon sing isih ana kanggo entuk pangolahan sing bermutu.
▲ Pemotongan bilah mekanik – pemotongan langkah | Jaringan sumber gambar
Bevel cutting minangka cara pangolahan sing nggunakake pisau kanthi pinggiran berbentuk V ing pinggir setengah potong kanggo ngethok wafer ing rong tahap sajrone proses pemotongan langkah. Proses chamfering ditindakake sajrone proses pemotongan. Mulane, kekuatan jamur dhuwur lan Processing kualitas dhuwur bisa ngrambah.
▲ Pemotongan pisau mekanik – pemotongan bevel | Jaringan sumber gambar
nglereni laser
Pemotongan laser minangka teknologi pemotong wafer non-kontak sing nggunakake sinar laser fokus kanggo misahake chip individu saka wafer semikonduktor. Sinar laser energi dhuwur fokus ing permukaan wafer lan nguap utawa mbusak materi ing sadawane garis pemotongan sing wis ditemtokake liwat proses ablasi utawa dekomposisi termal.
▲ Diagram pemotongan laser | Sumber gambar: KLA CHINA
Jinis laser sing saiki akeh digunakake kalebu laser ultraviolet, laser infra merah, lan laser femtosecond. Antarane wong-wong mau, laser ultraviolet asring digunakake kanggo ablation kadhemen pas amarga energi foton dhuwur, lan zona kena pengaruh panas banget cilik, kang èfèktif bisa nyuda resiko karusakan termal kanggo wafer lan Kripik lingkungan. Laser infra merah luwih cocok kanggo wafer sing luwih kenthel amarga bisa nembus jero menyang materi. Laser Femtosecond entuk pambusakan materi kanthi tliti dhuwur lan efisien kanthi transfer panas sing meh ora bisa ditindakake liwat pulsa cahya ultrashort.
Pemotongan laser nduweni kaluwihan sing signifikan tinimbang nglereni pisau tradisional. Kaping pisanan, minangka proses non-kontak, nglereni laser ora mbutuhake tekanan fisik ing wafer, nyuda fragmentasi lan masalah retak sing umum ing pemotongan mekanik. Fitur iki ndadekake nglereni laser utamané cocok kanggo ngolah wafer rapuh utawa ultra-tipis, utamané sing struktur Komplek utawa fitur apik.
▲ Diagram pemotongan laser | Jaringan sumber gambar
Kajaba iku, tliti dhuwur lan akurasi nglereni laser mbisakake kanggo fokus sinar laser menyang ukuran titik cilik banget, ndhukung pola nglereni Komplek, lan entuk pamisahan saka jarak minimal antarane Kripik. Fitur iki penting banget kanggo piranti semikonduktor canggih kanthi ukuran nyusut.
Nanging, nglereni laser uga duwe sawetara watesan. Dibandhingake karo nglereni agul-agul, iku luwih alon lan luwih larang, utamané ing produksi gedhe-ukuran. Kajaba iku, milih jinis laser sing tepat lan ngoptimalake paramèter kanggo mesthekake mbusak materi sing efisien lan zona sing kena pengaruh panas bisa dadi tantangan kanggo bahan lan ketebalan tartamtu.
Pemotongan ablasi laser
Sajrone nglereni ablasi laser, sinar laser sabenere fokus ing lokasi tartamtu ing lumahing wafer, lan energi laser dipandu miturut pola nglereni predetermined, mboko sithik nglereni liwat wafer kanggo ngisor. Gumantung ing syarat nglereni, operasi iki dileksanakake nggunakake laser pulsed utawa laser gelombang terus. Kanggo nyegah karusakan ing wafer amarga panas lokal banget saka laser, cooling banyu digunakake kanggo kelangan mudhun lan nglindhungi wafer saka karusakan termal. Ing wektu sing padha, banyu sing adhem uga bisa mbusak partikel sing diasilake sajrone proses pemotongan, nyegah kontaminasi lan njamin kualitas pemotongan.
Pemotongan laser sing ora katon
Laser uga bisa fokus kanggo nransfer panas menyang awak utama wafer, cara disebut "nglereni laser siro". Kanggo metode iki, panas saka laser nggawe kesenjangan ing jalur juru tulis. Iki wilayah weakened banjur entuk efek seng nembus padha dening break nalika wafer digawe dowo.
▲Proses utama pemotongan laser sing ora katon
Proses pemotongan sing ora katon minangka proses laser penyerapan internal, tinimbang ablasi laser ing ngendi laser diserap ing permukaan. Kanthi pemotongan sing ora katon, energi sinar laser kanthi dawa gelombang sing semi-transparan kanggo materi substrat wafer digunakake. Proses kasebut dipérang dadi rong langkah utama, siji yaiku proses adhedhasar laser, lan liyane minangka proses pamisahan mekanik.
▲ Sinar laser nggawe perforasi ing ngisor permukaan wafer, lan sisih ngarep lan mburi ora kena pengaruh | Jaringan sumber gambar
Ing langkah pisanan, nalika sinar laser mindai wafer, sinar laser fokus ing titik tartamtu ing wafer, mbentuk titik retak ing. Energi sinar nyebabake sawetara retakan ing njero, sing durung ngluwihi kabeh kekandelan wafer menyang permukaan ndhuwur lan ngisor.
▲Bandhingan wafer silikon kandel 100μm sing dipotong kanthi metode blade lan metode pemotongan sing ora katon laser | Jaringan sumber gambar
Ing langkah kapindho, tape chip ing ngisor wafer fisik ditambahi, kang nimbulaké kaku tensile ing retak nang wafer, kang mlebu ing proses laser ing langkah pisanan. Kaku iki nyebabake retakan kanggo ngluwihi vertikal menyang ndhuwur lan ngisor lumahing wafer, lan banjur misahake wafer menyang Kripik sadawane titik nglereni iki. Ing nglereni ora katon, setengah nglereni utawa sisih ngisor setengah nglereni biasane digunakake kanggo nggampangake misahake wafer menyang Kripik utawa Kripik.
Keuntungan utama pemotongan laser sing ora katon tinimbang ablasi laser:
• Ora perlu coolant
• Ora ana lebu sing diasilake
• Ora ana zona kena panas sing bisa ngrusak sirkuit sensitif
Nglereni plasma
Plasma cutting (uga dikenal minangka plasma etching utawa dry etching) minangka teknologi pemotongan wafer canggih sing nggunakake etsa ion reaktif (RIE) utawa etsa ion reaktif jero (DRIE) kanggo misahake chip individu saka wafer semikonduktor. Teknologi kasebut entuk pemotongan kanthi mbusak bahan kimia ing sadawane garis pemotongan sing wis ditemtokake nggunakake plasma.
Sajrone proses pemotongan plasma, wafer semikonduktor diselehake ing ruang vakum, campuran gas reaktif sing dikontrol dilebokake ing kamar, lan medan listrik ditrapake kanggo ngasilake plasma sing ngemot konsentrasi ion reaktif lan radikal sing dhuwur. Spesies reaktif iki sesambungan karo materi wafer lan selektif mbusak materi wafer ing sadawane baris scribe liwat kombinasi reaksi kimia lan sputtering fisik.
Kauntungan utama pemotongan plasma yaiku nyuda stres mekanik ing wafer lan chip lan nyuda karusakan potensial sing disebabake kontak fisik. Nanging, proses iki luwih rumit lan akeh wektu tinimbang cara liyane, utamane nalika nangani wafer sing luwih kandel utawa bahan kanthi resistensi etsa sing dhuwur, saengga aplikasi ing produksi massal diwatesi.
▲ Jaringan sumber gambar
Ing manufaktur semikonduktor, metode pemotongan wafer kudu dipilih adhedhasar akeh faktor, kalebu sifat materi wafer, ukuran chip lan geometri, presisi lan akurasi sing dibutuhake, lan biaya produksi lan efisiensi sakabèhé.
Wektu kirim: Sep-20-2024