A вафлинағыз жартылай өткізгіш микросхемаға айналу үшін үш өзгерістен өту керек: біріншіден, блок тәрізді құйма пластинкаларға кесіледі; екінші процесте транзисторлар алдыңғы процесс арқылы пластинаның алдыңғы жағына ойылады; ақырында, орау орындалады, яғни кесу процесі арқылы, theвафлитолық жартылай өткізгіш микросхемаға айналады. Буып-түю процесінің артқы процеске жататынын көруге болады. Бұл процесте вафли бірнеше алты қырлы жеке чиптерге кесіледі. Тәуелсіз чиптерді алудың бұл процесі «Сингуляция» деп аталады, ал вафли тақтасын тәуелсіз кубоидтерге аралау процесі «вафельді кесу (дие аралау)» деп аталады. Жақында жартылай өткізгішті интеграцияның жетілдірілуімен, қалыңдығывафлижіңішке және жұқа болды, бұл, әрине, «сингуляция» процесіне көп қиындық әкеледі.
Вафельді кесудің эволюциясы
Front-end және backend процестері өзара әрекеттесу арқылы әртүрлі жолдармен дамыды: backend процестерінің эволюциясы гексаэдрдің құрылымы мен орнын анықтауға мүмкіндік бередівафли, сондай-ақ пластинкадағы төсеніштердің (электр қосылым жолдары) құрылымы мен орналасуы; керісінше, фронттық процестердің эволюциясы процесі мен әдісін өзгерттівафлиартқы жағының жіңішкеруі және артқы жағындағы процесте «өліп кесу». Сондықтан, пакеттің барған сайын жетілдірілген көрінісі back-end процесіне үлкен әсер етеді. Сонымен қатар, қаптаманың сыртқы түрінің өзгеруіне сәйкес кесу саны, тәртібі және түрі де өзгереді.
Жазушының кесіндісі
Алғашқы күндерде сыртқы күш қолдану арқылы «сындыру» бөлуге болатын жалғыз кесу әдісі болдывафлигексаэдрге өледі. Дегенмен, бұл әдісте ұсақ чиптің жиегінің сынуы немесе жарылуы сияқты кемшіліктер бар. Сонымен қатар, металл бетіндегі қылшықтар толығымен жойылмағандықтан, кесілген беті де өте өрескел.
Бұл мәселені шешу үшін «Скрибинг» кесу әдісі пайда болды, яғни «сындырудан» бұрынвафлишамамен жарты тереңдікке дейін кесіледі. «Жазу» аты айтып тұрғандай, вафлидің алдыңғы жағын алдын ала аралау (жартылай кесу) үшін дөңгелекті пайдалануды білдіреді. Алғашқы күндерде 6 дюймден төмен вафлилердің көпшілігі алдымен чиптер арасында «тісімдеудің», содан кейін «сынудың» осы кесу әдісін қолданды.
Пышақты кесу немесе Пышақпен аралау
«Скрибинг» кесу әдісі бірте-бірте «Пышақты кесу» кесу (немесе аралау) әдісіне айналды, бұл жүзді екі немесе үш рет қатарынан кесу әдісі. «Пышақты» кесу әдісі «жазып алудан» кейін «сыну» кезінде ұсақ чиптердің қабыршақтану құбылысын өтей алады және «сингуляция» процесі кезінде ұсақ чиптерді қорғай алады. «Пышақпен» кесу бұрынғы «күшеу» кесуден ерекшеленеді, яғни «пышақпен» кесуден кейін ол «сындыру» емес, қайтадан пышақпен кесу. Сондықтан оны «қадамды кесу» әдісі деп те атайды.
Кесу процесінде вафлиді сыртқы зақымданудан қорғау үшін қауіпсіз «біріктіруді» қамтамасыз ету үшін вафлиге алдын ала пленка жағылады. «Артқы тегістеу» процесі кезінде пленка пластинаның алдыңғы жағына бекітіледі. Бірақ, керісінше, «пышақпен» кесу кезінде пленканы вафлидің артқы жағына бекіту керек. Эвтектикалық матрицаны байланыстыру кезінде (қалыпты байланыстыру, бөлінген чиптерді ПХД немесе бекітілген жақтауда бекіту) артқы жағына бекітілген пленка автоматты түрде құлап кетеді. Кесу кезінде үйкелістің жоғары болуына байланысты ДИ суын барлық жағынан үздіксіз бүрку керек. Сонымен қатар, дөңгелекті алмас бөлшектерімен бекіту керек, осылайша тілімдерді жақсырақ кесуге болады. Бұл уақытта кесу (пышақ қалыңдығы: ойықтың ені) біркелкі болуы керек және кесу ойығының енінен аспауы керек.
Ұзақ уақыт бойы аралау ең көп қолданылатын дәстүрлі кесу әдісі болды. Оның ең үлкен артықшылығы - ол қысқа уақыт ішінде көп мөлшерде вафельді кесуге болады. Дегенмен, егер кесінді беру жылдамдығы айтарлықтай жоғарыласа, чиплет жиектерін тазарту мүмкіндігі артады. Сондықтан дөңгелектің айналу санын минутына шамамен 30 000 рет бақылау керек. Жартылай өткізгіш процестің технологиясы көбінесе жинақтау мен сынақ пен қателіктің ұзақ кезеңі арқылы баяу жинақталатын құпия болып табылатынын көруге болады (эвтектикалық байланыс туралы келесі бөлімде біз кесу және DAF туралы мазмұнды талқылаймыз).
Ұнтақтау алдында текшелерді кесу (ТБ): кесу реті әдісті өзгертті
Пышақты кесу диаметрі 8 дюймдік пластинада орындалғанда, чиплет жиектерінің қабығы немесе жарылуы туралы алаңдаудың қажеті жоқ. Бірақ пластинаның диаметрі 21 дюймге дейін ұлғайып, қалыңдығы өте жұқа болған сайын, пиллинг пен крекинг құбылыстары қайтадан пайда бола бастайды. Кесу процесі кезінде вафлиге физикалық әсерді айтарлықтай азайту үшін «ұнтақтау алдында текшелерді кесу» DBG әдісі дәстүрлі кесу ретін ауыстырады. Үздіксіз кесетін дәстүрлі «пышақ» кесу әдісінен айырмашылығы, DBG алдымен «пышақпен» кесуді орындайды, содан кейін чип бөлінгенге дейін артқы жағын үздіксіз жұқартып, пластинаның қалыңдығын бірте-бірте жұқартады. DBG алдыңғы «пышақ» кесу әдісінің жаңартылған нұсқасы деп айтуға болады. Екінші кесудің әсерін азайта алатындықтан, DBG әдісі «вафли деңгейіндегі қаптамада» тез танымал болды.
Лазерлік кесу
Вафли деңгейіндегі чип шкаласының пакеті (WLCSP) процесі негізінен лазерлік кесуді пайдаланады. Лазерлік кесу пиллинг және крекинг сияқты құбылыстарды азайтады, осылайша сапалы чиптерді алады, бірақ пластинаның қалыңдығы 100 мкм-ден асатын болса, өнімділік айтарлықтай төмендейді. Сондықтан ол көбінесе қалыңдығы 100 мкм-ден аз (салыстырмалы түрде жұқа) пластинкаларда қолданылады. Лазерлік кесу пластинаның сызғыш ойығына жоғары энергиялы лазерді қолдану арқылы кремнийді кеседі. Дегенмен, кәдімгі лазерлік (Кәдімгі лазерлік) кесу әдісін пайдаланған кезде, пластинаның бетіне алдын ала қорғаныс пленкасы қолданылуы керек. Вафли бетін лазермен қыздыру немесе сәулелендіру, бұл физикалық контактілер пластинаның бетінде ойықтарды тудырады, ал кесілген кремний фрагменттері де бетіне жабысады. Дәстүрлі лазерлік кесу әдісі де пластинаның бетін тікелей кесетінін көруге болады және бұл жағынан ол «пышақпен» кесу әдісіне ұқсас.
Stealth Dicing (SD) - алдымен лазерлік энергиямен вафлидің ішін кесу, содан кейін оны бұзу үшін артқы жағына бекітілген таспаға сыртқы қысым жасау, осылайша чипті бөлу әдісі. Артқы жағындағы таспаға қысым түсіргенде, вафли таспаның созылуына байланысты бірден жоғары көтеріледі, осылайша чипті бөледі. Дәстүрлі лазерлік кесу әдісіне қарағанда SD артықшылықтары: біріншіден, кремний қалдықтары жоқ; екіншіден, керф (Kerf: скрипка ойығының ені) тар, сондықтан көп фишкалар алуға болады. Сонымен қатар, кесудің жалпы сапасы үшін өте маңызды болып табылатын SD әдісін қолдану арқылы пиллинг және крекинг құбылысы айтарлықтай төмендейді. Сондықтан SD әдісі болашақта ең танымал технологияға айналуы әбден мүмкін.
Плазмалық кесу
Плазмалық кесу - бұл өндіріс (Fab) процесінде кесу үшін плазмалық оюды пайдаланатын жақында жасалған технология. Плазмалық кесу кезінде сұйықтықтардың орнына жартылай газ материалдары қолданылады, сондықтан қоршаған ортаға әсері салыстырмалы түрде аз. Бүкіл вафлиді бір уақытта кесу әдісі қабылданған, сондықтан «кесу» жылдамдығы салыстырмалы түрде жылдам. Дегенмен, плазмалық әдіс шикізат ретінде химиялық реакция газын пайдаланады, ал оюлау процесі өте күрделі, сондықтан оның технологиялық ағымы салыстырмалы түрде ауыр. Бірақ «пышақпен» кесумен және лазермен кесумен салыстырғанда, плазмалық кесу пластинаның бетіне зақым келтірмейді, осылайша ақау жылдамдығын азайтады және көп чиптерді алады.
Жақында пластинаның қалыңдығы 30 мкм-ге дейін азайғандықтан, көптеген мыс (Cu) немесе диэлектрлік өтімділігі төмен материалдар (Low-k) қолданылады. Сондықтан, бұлдырлардың (Burr) алдын алу үшін плазмалық кесу әдістері де қолайлы болады. Әрине, плазмалық кесу технологиясы да үнемі дамып келеді. Менің ойымша, жақын болашақта, бір күні оюлау кезінде арнайы маска киюдің қажеті болмайды, өйткені бұл плазмалық кесудің негізгі даму бағыты.
Пластиналардың қалыңдығы 100 мкм-ден 50 мкм-ге, содан кейін 30 мкм-ге дейін үздіксіз қысқартылғандықтан, тәуелсіз чиптерді алудың кесу әдістері де «сындыру» және «пышақ» кесуден лазерлік кесуге және плазмалық кесуге дейін өзгеріп, дамып келеді. Барған сайын жетілген кесу әдістері кесу процесінің өзіндік құнын арттырғанымен, екінші жағынан, жартылай өткізгіш чиптерді кесу кезінде жиі кездесетін пиллинг және крекинг сияқты жағымсыз құбылыстарды айтарлықтай азайту және пластина бірлігінен алынатын чиптер санын арттыру арқылы , бір чиптің өндіріс құны төмендеу тенденциясын көрсетті. Әрине, вафли ауданы бірлігінен алынған чиптер санының артуы кесілген көшенің енінің қысқаруымен тығыз байланысты. Плазмалық кесуді қолдана отырып, «пышақпен» кесу әдісін қолданумен салыстырғанда шамамен 20% көп чиптерді алуға болады, бұл адамдардың плазмалық кесуді таңдауының басты себебі болып табылады. Вафлидің дамуымен және өзгеруімен, чиптің сыртқы түрі мен орау әдістерімен вафли өңдеу технологиясы және DBG сияқты әртүрлі кесу процестері де пайда болады.
Хабарлама уақыты: 10 қазан 2024 ж