វ៉ាហ្វឺរការកាត់គឺជាតំណភ្ជាប់ដ៏សំខាន់មួយនៅក្នុងការផលិតឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកថាមពល។ ជំហាននេះត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីបំបែកសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា ឬបន្ទះសៀគ្វីនីមួយៗយ៉ាងត្រឹមត្រូវពី wafers semiconductor ។
គន្លឹះដើម្បីwaferការកាត់គឺដើម្បីអាចបំបែកបន្ទះសៀគ្វីនីមួយៗខណៈពេលដែលធានាថារចនាសម្ព័ន្ធ និងសៀគ្វីដ៏ឆ្ងាញ់ដែលបានបង្កប់នៅក្នុងwaferមិនខូច។ ភាពជោគជ័យឬបរាជ័យនៃដំណើរការកាត់មិនត្រឹមតែប៉ះពាល់ដល់គុណភាពនៃការបំបែកនិងទិន្នផលនៃបន្ទះឈីបប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែវាក៏ទាក់ទងដោយផ្ទាល់ទៅនឹងប្រសិទ្ធភាពនៃដំណើរការផលិតទាំងមូលផងដែរ។
▲ប្រភេទធម្មតាបីនៃការកាត់ wafer | ប្រភព៖ KLA CHINA
បច្ចុប្បន្ននេះជារឿងធម្មតាwaferដំណើរការកាត់ត្រូវបានបែងចែកជាៈ
ការកាត់កាំបិត៖ តម្លៃទាប ជាធម្មតាប្រើសម្រាប់ក្រាស់wafers
ការកាត់ឡាស៊ែរ៖ ការចំណាយខ្ពស់ ជាធម្មតាប្រើសម្រាប់ wafers ដែលមានកម្រាស់លើសពី 30μm
ការកាត់ប្លាស្មា៖ ការចំណាយខ្ពស់ ការរឹតបន្តឹងកាន់តែច្រើន ជាធម្មតាប្រើសម្រាប់ wafers ដែលមានកម្រាស់តិចជាង 30μm
ការកាត់កាំបិតមេកានិច
ការកាត់ Blade គឺជាដំណើរការនៃការកាត់តាមបណ្តោយបន្ទាត់ស្គ្រីបដោយថាសកិនបង្វិលដែលមានល្បឿនលឿន ( blade ) ។ កាំបិតជាធម្មតាត្រូវបានផលិតឡើងពីវត្ថុធាតុពេជ្រស្តើងបំផុត ដែលស័ក្តិសមសម្រាប់កាត់ ឬលាបលើបន្ទះស៊ីលីកុន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាវិធីសាស្រ្តកាត់មេកានិច ការកាត់កាំបិតពឹងផ្អែកលើការដកសម្ភារៈរូបវ័ន្ត ដែលអាចនាំឱ្យមានការច្រេះ ឬប្រេះនៃគែមបន្ទះឈីបបានយ៉ាងងាយស្រួល ដូច្នេះប៉ះពាល់ដល់គុណភាពផលិតផល និងកាត់បន្ថយទិន្នផល។
គុណភាពនៃផលិតផលចុងក្រោយដែលផលិតដោយដំណើរការ sawing មេកានិចត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយប៉ារ៉ាម៉ែត្រជាច្រើន រួមទាំងល្បឿនកាត់ កម្រាស់របស់ blade អង្កត់ផ្ចិត blade និងល្បឿនបង្វិល blade ។
ការកាត់ពេញលេញគឺជាវិធីសាស្រ្តកាត់ blade មូលដ្ឋានបំផុត ដែលកាត់ទាំងស្រុងនូវ workpiece ដោយកាត់ទៅជាសម្ភារៈថេរ (ដូចជា slicing tape)។
▲ កាត់ផ្លិតមេកានិក-កាត់ពេញ | បណ្តាញប្រភពរូបភាព
ការកាត់ពាក់កណ្តាលគឺជាវិធីសាស្រ្តកែច្នៃដែលបង្កើតចង្អូរដោយកាត់ទៅពាក់កណ្តាលនៃ workpiece ។ ដោយការបន្តដំណើរការ grooving សិតសក់និងចំណុចរាងម្ជុលអាចត្រូវបានផលិត។
▲ Mechanical blade cutting-half cut | បណ្តាញប្រភពរូបភាព
ការកាត់ពីរដងគឺជាវិធីសាស្រ្តកែច្នៃដែលប្រើការកាត់ពីរដងជាមួយនឹង spindles ពីរដើម្បីធ្វើការកាត់ពេញលេញឬពាក់កណ្តាលនៅលើខ្សែផលិតកម្មពីរក្នុងពេលតែមួយ។ កំណាត់កាត់ពីរដងមានអ័ក្ស spindle ពីរ។ តាមរយៈដំណើរការនេះ ទិន្នផលខ្ពស់អាចសម្រេចបាន។
▲ កាត់កាំបិតមេកានិក-កាត់ពីរដង | បណ្តាញប្រភពរូបភាព
ការកាត់ជាជំហាន ៗ ប្រើការកាត់ពីរដងជាមួយ spindles ពីរដើម្បីធ្វើការកាត់ពេញលេញនិងពាក់កណ្តាលជាពីរដំណាក់កាល។ ប្រើ blades ដែលត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងសម្រាប់ការកាត់ស្រទាប់ខ្សែនៅលើផ្ទៃនៃ wafer និង blades ធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងសម្រាប់គ្រីស្តាល់ស៊ីលីកូនតែមួយដែលនៅសល់ដើម្បីសម្រេចបាននូវដំណើរការគុណភាពខ្ពស់។
▲ ការកាត់កាំបិតមេកានិក - ការកាត់ជំហាន | បណ្តាញប្រភពរូបភាព
ការកាត់ Bevel គឺជាវិធីសាស្ត្រកែច្នៃដែលប្រើកាំបិតដែលមានគែមរាងអក្សរ V នៅលើគែមកាត់ពាក់កណ្តាល ដើម្បីកាត់ wafer ជាពីរដំណាក់កាល កំឡុងពេលដំណើរការកាត់ជាជំហានៗ។ ដំណើរការ chamfering ត្រូវបានអនុវត្តក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការកាត់។ ដូច្នេះកម្លាំងផ្សិតខ្ពស់និងដំណើរការដែលមានគុណភាពខ្ពស់អាចសម្រេចបាន។
▲ ការកាត់កាំបិតមេកានិក - ការកាត់ bevel | បណ្តាញប្រភពរូបភាព
ការកាត់ឡាស៊ែរ
ការកាត់ឡាស៊ែរគឺជាបច្ចេកវិទ្យាកាត់ wafer ដែលមិនទាក់ទងគ្នា ដែលប្រើកាំរស្មីឡាស៊ែរផ្តោតដើម្បីបំបែកបន្ទះសៀគ្វីនីមួយៗពី wafers semiconductor ។ កាំរស្មីឡាស៊ែរថាមពលខ្ពស់ត្រូវបានផ្តោតលើផ្ទៃនៃ wafer និងហួតឬយកសម្ភារៈនៅតាមបណ្តោយបន្ទាត់កាត់ដែលបានកំណត់ទុកជាមុនតាមរយៈដំណើរការ ablation ឬ decomposition កម្ដៅ។
▲ ដ្យាក្រាមកាត់ឡាស៊ែរ | ប្រភពរូបភាព៖ KLA CHINA
ប្រភេទនៃឡាស៊ែរដែលប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះរួមមាន ឡាស៊ែរអ៊ុលត្រាវីយូឡេ ឡាស៊ែរអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ និងឡាស៊ែរ femtosecond ។ ក្នុងចំនោមពួកគេ ឡាស៊ែរអ៊ុលត្រាវីយូឡេត្រូវបានប្រើជាញឹកញាប់សម្រាប់ការលុបបំបាត់ភាពត្រជាក់យ៉ាងជាក់លាក់ដោយសារតែថាមពល photon ខ្ពស់របស់ពួកគេ ហើយតំបន់ដែលរងផលប៉ះពាល់ដោយកំដៅគឺតូចខ្លាំងណាស់ ដែលអាចកាត់បន្ថយហានិភ័យនៃការខូចខាតកម្ដៅចំពោះ wafer និងបន្ទះសៀគ្វីជុំវិញរបស់វា។ ឡាស៊ែរអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដគឺសមស្របជាងសម្រាប់ wafers ក្រាស់ព្រោះវាអាចជ្រាបចូលទៅក្នុងសម្ភារៈយ៉ាងជ្រៅ។ ឡាស៊ែរ Femtosecond សម្រេចបាននូវភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ និងប្រសិទ្ធភាពការដកយកចេញនូវសម្ភារៈជាមួយនឹងការផ្ទេរកំដៅស្ទើរតែមិនច្បាស់លាស់តាមរយៈពន្លឺខ្លី ultrashort pulses ។
ការកាត់ឡាស៊ែរមានគុណសម្បត្តិយ៉ាងសំខាន់លើការកាត់កាំបិតបុរាណ។ ជាដំបូង ក្នុងនាមជាដំណើរការមិនទាក់ទង ការកាត់ឡាស៊ែរមិនតម្រូវឱ្យមានសម្ពាធរាងកាយនៅលើ wafer កាត់បន្ថយការបែកខ្ញែក និងការបំបែកបញ្ហាដែលកើតមានជាទូទៅក្នុងការកាត់មេកានិច។ លក្ខណៈពិសេសនេះធ្វើឱ្យការកាត់ឡាស៊ែរជាពិសេសសមរម្យសម្រាប់ដំណើរការ wafers ផុយស្រួយ ឬស្តើងបំផុត ជាពិសេសអ្នកដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធស្មុគស្មាញ ឬលក្ខណៈពិសេសល្អ។
▲ ដ្យាក្រាមកាត់ឡាស៊ែរ | បណ្តាញប្រភពរូបភាព
លើសពីនេះ ភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ និងភាពត្រឹមត្រូវនៃការកាត់ឡាស៊ែរ អាចឱ្យវាផ្តោតពន្លឺឡាស៊ែរទៅទំហំតូចបំផុត គាំទ្រទម្រង់កាត់ដ៏ស្មុគស្មាញ និងសម្រេចបាននូវការបំបែកចន្លោះអប្បបរមារវាងបន្ទះសៀគ្វី។ លក្ខណៈពិសេសនេះមានសារៈសំខាន់ជាពិសេសសម្រាប់ឧបករណ៍ semiconductor កម្រិតខ្ពស់ដែលមានទំហំតូចចង្អៀត។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការកាត់ឡាស៊ែរក៏មានដែនកំណត់មួយចំនួនផងដែរ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយការកាត់កាំបិត វាយឺតជាង និងថ្លៃជាង ជាពិសេសនៅក្នុងការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំ។ លើសពីនេះ ការជ្រើសរើសប្រភេទឡាស៊ែរត្រឹមត្រូវ និងប៉ារ៉ាម៉ែត្របង្កើនប្រសិទ្ធភាព ដើម្បីធានាបាននូវការដកយកចេញនូវសម្ភារៈប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព និងតំបន់ដែលរងផលប៉ះពាល់ដោយកំដៅតិចតួចអាចជាបញ្ហាប្រឈមសម្រាប់សម្ភារៈ និងកម្រាស់ជាក់លាក់។
ការកាត់ឡាស៊ែរ
កំឡុងពេលកាត់ឡាស៊ែរ ធ្នឹមឡាស៊ែរត្រូវបានផ្តោតយ៉ាងជាក់លាក់លើទីតាំងជាក់លាក់មួយនៅលើផ្ទៃនៃ wafer ហើយថាមពលឡាស៊ែរត្រូវបានដឹកនាំតាមលំនាំកាត់ដែលបានកំណត់ទុកជាមុន កាត់បន្តិចម្តងៗតាមរយៈ wafer ទៅបាត។ អាស្រ័យលើតម្រូវការកាត់ ប្រតិបត្តិការនេះត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើឡាស៊ែរជីពចរ ឬឡាស៊ែររលកបន្ត។ ដើម្បីការពារការខូចខាតនៃ wafer ដោយសារតែកំដៅក្នុងតំបន់ច្រើនពេកនៃឡាស៊ែរ ទឹកត្រជាក់ត្រូវបានប្រើដើម្បីធ្វើឱ្យត្រជាក់ និងការពារ wafer ពីការខូចខាតកម្ដៅ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ទឹកត្រជាក់ក៏អាចកំចាត់ភាគល្អិតដែលបានបង្កើតក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការកាត់យ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព ការពារការចម្លងរោគ និងធានាបាននូវគុណភាពកាត់។
ការកាត់ឡាស៊ែរដែលមើលមិនឃើញ
ឡាស៊ែរក៏អាចផ្តោតលើការផ្ទេរកំដៅចូលទៅក្នុងតួសំខាន់នៃ wafer ដែលជាវិធីសាស្ត្រមួយហៅថា "ការកាត់ឡាស៊ែរដែលមើលមិនឃើញ"។ សម្រាប់វិធីសាស្រ្តនេះ កំដៅពីឡាស៊ែរបង្កើតចន្លោះប្រហោងនៅក្នុងផ្លូវស្គ្រីប។ តំបន់ទន់ខ្សោយទាំងនេះបន្ទាប់មកសម្រេចបាននូវឥទ្ធិពលនៃការជ្រៀតចូលស្រដៀងគ្នាដោយការបំបែកនៅពេលដែល wafer ត្រូវបានលាតសន្ធឹង។
▲ ដំណើរការចម្បងនៃការកាត់ឡាស៊ែរដែលមើលមិនឃើញ
ដំណើរការកាត់ដែលមើលមិនឃើញ គឺជាដំណើរការឡាស៊ែរស្រូបយកខាងក្នុង ជាជាងការកាត់ឡាស៊ែរ ដែលឡាស៊ែរត្រូវបានស្រូបលើផ្ទៃ។ ជាមួយនឹងការកាត់ដែលមើលមិនឃើញ ថាមពលឡាស៊ែរដែលមានរលកពន្លឺពាក់កណ្តាលថ្លាទៅនឹងសម្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោម wafer ត្រូវបានប្រើប្រាស់។ ដំណើរការនេះចែកចេញជាពីរជំហានធំៗ មួយគឺដំណើរការដោយឡាស៊ែរ និងមួយទៀតជាដំណើរការបំបែកមេកានិក។
▲ កាំរស្មីឡាស៊ែបង្កើតជាប្រហោងនៅខាងក្រោមផ្ទៃ wafer ហើយផ្នែកខាងមុខ និងខាងក្រោយមិនប៉ះពាល់ទេ | បណ្តាញប្រភពរូបភាព
នៅក្នុងជំហានដំបូង នៅពេលដែលកាំរស្មីឡាស៊ែរស្កេន wafer កាំរស្មីឡាស៊ែរផ្តោតលើចំណុចជាក់លាក់មួយនៅខាងក្នុង wafer បង្កើតជាចំណុចប្រេះនៅខាងក្នុង។ ថាមពលនៃធ្នឹមបណ្តាលឱ្យមានស្នាមប្រេះជាច្រើននៅខាងក្នុង ដែលមិនទាន់បានលាតសន្ធឹងតាមកម្រាស់ទាំងមូលនៃ wafer ទៅផ្ទៃខាងលើ និងខាងក្រោម។
▲ ការប្រៀបធៀបនៃបន្ទះស៊ីលីកុនក្រាស់ 100μm កាត់ដោយវិធីសាស្ត្រ blade និង laser invisible cutting method | បណ្តាញប្រភពរូបភាព
នៅក្នុងជំហានទីពីរ បន្ទះបន្ទះសៀគ្វីនៅផ្នែកខាងក្រោមនៃ wafer ត្រូវបានពង្រីកដោយរាងកាយ ដែលបណ្តាលឱ្យមានភាពតានតឹង tensile នៅក្នុងស្នាមប្រេះនៅខាងក្នុង wafer ដែលត្រូវបានជម្រុញនៅក្នុងដំណើរការឡាស៊ែរក្នុងជំហានដំបូង។ ភាពតានតឹងនេះបណ្តាលឱ្យស្នាមប្រេះពង្រីកបញ្ឈរទៅផ្ទៃខាងលើនិងខាងក្រោមនៃ wafer ហើយបន្ទាប់មកបំបែក wafer ទៅជាបន្ទះសៀគ្វីនៅតាមបណ្តោយចំណុចកាត់ទាំងនេះ។ នៅក្នុងការកាត់ដែលមើលមិនឃើញ ការកាត់ពាក់កណ្តាល ឬផ្នែកខាងក្រោមផ្នែកខាងក្រោម ជាធម្មតាត្រូវបានគេប្រើដើម្បីជួយសម្រួលដល់ការបំបែក wafers ទៅជាបន្ទះសៀគ្វី ឬបន្ទះសៀគ្វី។
គុណសម្បត្តិសំខាន់ៗនៃការកាត់ឡាស៊ែរដែលមើលមិនឃើញលើការកាត់ឡាស៊ែរ៖
• មិនត្រូវការទឹកត្រជាក់ទេ។
• គ្មានកំទេចកំទីដែលបានបង្កើត
• គ្មានតំបន់ដែលរងផលប៉ះពាល់ដោយកំដៅដែលអាចបំផ្លាញសៀគ្វីរសើប
ការកាត់ប្លាស្មា
ការកាត់ប្លាស្មា (ត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជា plasma etching ឬ dry etching) គឺជាបច្ចេកវិទ្យាកាត់ wafer កម្រិតខ្ពស់ដែលប្រើ reactive ion etching (RIE) ឬការ deep reactive ion etching (DRIE) ដើម្បីបំបែកបន្ទះសៀគ្វីនីមួយៗចេញពី semiconductor wafers ។ បច្ចេកវិទ្យានេះសម្រេចបាននូវការកាត់ដោយការដកវត្ថុធាតុគីមីចេញតាមបន្ទាត់កាត់ដែលបានកំណត់ទុកជាមុនដោយប្រើប្លាស្មា។
កំឡុងពេលដំណើរការកាត់ប្លាស្មា សារធាតុ wafer semiconductor ត្រូវបានដាក់ក្នុងបន្ទប់ទំនេរ ល្បាយឧស្ម័នប្រតិកម្មដែលបានគ្រប់គ្រងត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងអង្គជំនុំជម្រះ ហើយវាលអគ្គិសនីត្រូវបានអនុវត្តដើម្បីបង្កើតប្លាស្មាដែលមានកំហាប់ខ្ពស់នៃអ៊ីយ៉ុងប្រតិកម្ម និងរ៉ាឌីកាល់។ ប្រភេទសត្វដែលមានប្រតិកម្មទាំងនេះមានអន្តរកម្មជាមួយសម្ភារៈ wafer ហើយជ្រើសរើសយកសម្ភារៈ wafer ចេញតាមខ្សែបន្ទាត់ស្គ្រីប តាមរយៈការរួមបញ្ចូលគ្នានៃប្រតិកម្មគីមី និងការប្រឡាក់រាងកាយ។
អត្ថប្រយោជន៍ចម្បងនៃការកាត់ប្លាស្មាគឺថាវាកាត់បន្ថយភាពតានតឹងមេកានិចនៅលើ wafer និងបន្ទះឈីប និងកាត់បន្ថយការខូចខាតដែលអាចបណ្តាលមកពីទំនាក់ទំនងរាងកាយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដំណើរការនេះមានភាពស្មុគ្រស្មាញ និងប្រើប្រាស់ពេលវេលាច្រើនជាងវិធីសាស្រ្តផ្សេងទៀត ជាពិសេសនៅពេលដោះស្រាយជាមួយ wafers ឬវត្ថុធាតុដើមដែលមានភាពធន់នឹងការឆ្កូតខ្ពស់ ដូច្នេះការអនុវត្តរបស់វាក្នុងការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំមានកម្រិត។
▲ បណ្តាញប្រភពរូបភាព
នៅក្នុងការផលិត semiconductor វិធីសាស្រ្តកាត់ wafer ចាំបាច់ត្រូវជ្រើសរើសដោយផ្អែកលើកត្តាជាច្រើន រួមទាំងលក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈ wafer ទំហំបន្ទះឈីប និងធរណីមាត្រ ភាពជាក់លាក់ និងភាពត្រឹមត្រូវដែលត្រូវការ និងតម្លៃផលិតកម្មរួម និងប្រសិទ្ធភាព។
ពេលវេលាប្រកាស៖ ថ្ងៃទី ២០ ខែកញ្ញា ឆ្នាំ ២០២៤