WaferAusschneiden ass ee vun de wichtege Linken an der Kraaft Hallefleitproduktioun. Dëse Schrëtt ass entwéckelt fir präzis individuell integréiert Circuiten oder Chips vun Hallefleitwaferen ze trennen.
De Schlëssel firwaferAusschneiden ass fäeg individuell Chips ze trennen, a garantéiert datt déi delikat Strukturen a Circuiten, déi amwafersinn net beschiedegt. Den Erfolleg oder Versoen vum Schneidprozess beaflosst net nëmmen d'Trennungsqualitéit an d'Ausbezuelung vum Chip, awer ass och direkt mat der Effizienz vum ganze Produktiounsprozess verbonnen.
▲ Dräi gemeinsam Zorte vu wafer opzedeelen | Source: KLA CHINA
Am Moment, déi gemeinsamwaferAusschneiden Prozesser sinn ënnerdeelt an:
Blade opzedeelen: niddreg Käschten, normalerweis fir décke benotztwafers
Laser opzedeelen: héich Käschten, normalerweis fir wafers mat enger Dicke vu méi wéi 30μm benotzt
Plasma Ausschneiden: héich Käschten, méi Restriktiounen, normalerweis fir Wafere mat enger Dicke vu manner wéi 30μm benotzt
Mechanesch Schneiden
Blade Ausschneiden ass e Prozess fir laanscht d'Schrëftlinn ze schneiden duerch eng Héichgeschwindeg rotéierend Schleifscheif (Klingen). D'Blade ass normalerweis aus abrasiven oder ultra-dënnen Diamantmaterial, gëeegent fir ze schneiden oder op Siliziumwaferen ze schneiden. Wéi och ëmmer, als mechanesch Schneidmethod, hänkt d'Bladeschneider op physesch Materialentfernung of, wat ganz einfach zu Chipping oder Rëss vum Chiprand féiert, sou datt d'Produktqualitéit beaflosst an d'Ausbezuelung reduzéiert.
D'Qualitéit vum Endprodukt, deen duerch de mechanesche Sägeprozess produzéiert gëtt, gëtt vu ville Parameteren beaflosst, dorënner d'Schneidegeschwindegkeet, d'Bladedicke, d'Klingenduerchmiesser a d'Bladerotatiounsgeschwindegkeet.
Voll Schnëtt ass déi meescht Basis Schneidmethod, déi d'Werkstéck komplett schneiden andeems se op e fixt Material schneiden (wéi e Schneidband).
▲ Mechanesch Klingenschneid-voll Schnëtt | Bild Quell Reseau
Hallef Schnëtt ass eng Veraarbechtungsmethod déi eng Groove produzéiert andeems se an d'Mëtt vum Werkstéck schneiden. Andeems Dir de Grooveprozess kontinuéierlech ausféiert, kënne Kamm an Nadelfërmeg Punkte produzéiert ginn.
▲ Mechanesch Klingenschneid-Hallefschnëtt | Bild Quell Reseau
Duebelschnëtt ass eng Veraarbechtungsmethod déi eng duebel Schneidsäge mat zwee Spindelen benotzt fir voll oder hallef Schnëtt op zwou Produktiounslinnen zur selwechter Zäit ze maachen. D'duebel Schneidsäge huet zwou Spindelachsen. Héich Débit kann duerch dëse Prozess erreecht ginn.
▲ Mechanesch Klingenschneid-Doppelschnëtt | Bild Quell Reseau
Schrëtt Schnëtt benotzt eng duebel Schneidsäge mat zwee Spindelen fir voll an hallef Schnëtt an zwou Etappen ze maachen. Benotzt Blades optimiséiert fir d'Verdrahtungsschicht op der Uewerfläch vum Wafer ze schneiden a Blades optiméiert fir de verbleiwen Silizium Eenkristall fir eng héichqualitativ Veraarbechtung z'erreechen.
▲ Mechanesch Schneiden - Schrëttschneiden | Bild Quell Reseau
Schrägschneid ass eng Veraarbechtungsmethod déi e Blade mat engem V-förmleche Rand op der hallef geschniddener Kante benotzt fir de Wafer an zwou Etappen während dem Schrëttschneidprozess ze schneiden. De Schnëttprozess gëtt während dem Ausschneiden duerchgefouert. Dofir kann héich Schimmelkraaft a qualitativ héichwäerteg Veraarbechtung erreecht ginn.
▲ Mechanesch Klingenschneiden - Schrägschneiden | Bild Quell Reseau
Laser opzedeelen
Laser Ausschneiden ass eng net-kontakt Wafer Schneidtechnologie déi e fokusséierte Laserstrahl benotzt fir eenzel Chips vun Hallefleitwaferen ze trennen. Den Héichenergie-Laserstrahl konzentréiert sech op d'Uewerfläch vum Wafer a verdampt oder läscht Material laanscht déi virbestëmmte Schneidlinn duerch Ablatioun oder thermesch Zersetzungsprozesser.
▲ Laser opzedeelen Diagramm | Bildquell: KLA CHINA
D'Zorte vu Laser déi momentan wäit benotzt ginn enthalen ultraviolet Laser, Infrarout Laser, a Femtosecond Laser. Ënnert hinnen ginn ultraviolet Laser dacks fir präzis kal Ablatioun benotzt wéinst hirer héijer Photonenenergie, an d'Hëtzt beaflosst Zone ass extrem kleng, wat effektiv de Risiko vun thermesche Schued un der Wafer a seng Ëmgéigend Chips reduzéiere kann. Infrarout Laser si besser fir méi déck Wafere passend well se déif an d'Material penetréieren. Femtosecond Laser erreechen héich Präzisioun an effizient Materialentfernung mat bal negligiblen Wärmetransfer duerch ultrashort Liichtimpulsen.
Laser opzedeelen huet bedeitendst Virdeeler iwwer traditionell viischt opzedeelen. Éischten, als Net-Kontakt Prozess, Laser opzedeelen net kierperlech Drock op der wafer verlaangen, reduzéieren der Fragmentatioun an knacken Problemer gemeinsam an mechanesch opzedeelen. Dës Fonktioun mécht Laser opzedeelen besonnesch gëeegent fir Veraarbechtung fragil oder ultra-dënn wafers, virun allem déi mat komplex Strukturen oder feine Fonctiounen.
▲ Laser opzedeelen Diagramm | Bild Quell Reseau
Zousätzlech ass déi héich Präzisioun a Genauegkeet vum Laserschneid et erméiglecht de Laserstrahl op eng extrem kleng Fleckgréisst ze fokusséieren, komplex Schneidmuster z'ënnerstëtzen an d'Trennung vun der Minimumabstand tëscht Chips z'erreechen. Dës Fonktioun ass besonnesch wichteg fir fortgeschratt Halbleitergeräter mat schrumpfen Gréissten.
Allerdéngs Laser opzedeelen huet och e puer Aschränkungen. Am Verglach mat Blades opzedeelen, ass et méi lues a méi deier, virun allem an grouss-Skala Produktioun. Zousätzlech kann d'Recht Laser-Typ auswielen an d'Parameteren optimiséieren fir eng effizient Materialentfernung a minimal Hëtzt-betroffene Zone ze garantéieren fir verschidde Materialien an Dicken Erausfuerderung.
Laser Ablatioun opzedeelen
Wärend dem Laser-Ablatiounsschneid gëtt de Laserstrahl präzis op eng spezifizéiert Plaz op der Uewerfläch vum Wafer fokusséiert, an d'Laserenergie gëtt no engem virbestëmmten Schneidmuster guidéiert, graduell duerch de Wafer bis ënnen geschnidden. Ofhängeg vun de Schneidfuerderunge gëtt dës Operatioun mat engem gepulste Laser oder engem kontinuéierleche Wellenlaser duerchgefouert. Fir Schied un der Wafer wéinst exzessive lokaler Heizung vum Laser ze verhënneren, gëtt Kälwasser benotzt fir ofkillt an de Wafer virun thermesche Schued ze schützen. Zur selwechter Zäit kann d'Kältewaasser och effektiv Partikelen entzéien, déi während dem Schneidprozess generéiert ginn, Kontaminatioun verhënneren a Schneidqualitéit garantéieren.
Laser onsiichtbar opzedeelen
De Laser kann och fokusséiert ginn fir Hëtzt an den Haaptkierper vum Wafer ze transferéieren, eng Method déi "onsichtbar Laserschneiden" genannt gëtt. Fir dës Method entsteet d'Hëtzt vum Laser Lücken an de Schrëftsteller. Dës geschwächt Gebidder erreechen dann en ähnlechen Penetratiounseffekt andeems se briechen wann de Wafer gestreckt gëtt.
▲ Main Prozess vun Laser onsichtbar opzedeelen
Den onsichtbare Schneidprozess ass en internen Absorptiounslaserprozess, anstatt Laser Ablatioun, wou de Laser op der Uewerfläch absorbéiert gëtt. Mat onsichtbaren Ausschneiden gëtt Laserstrahlenergie mat enger Wellelängt benotzt déi semi-transparent ass fir de Wafer Substratmaterial. De Prozess ass an zwee Haaptschrëtt opgedeelt, een ass e Laser-baséiert Prozess, an deen aneren ass e mechanesche Trennungsprozess.
▲D'Laserstrahl schaaft eng Perforatioun ënner der Wafer Uewerfläch, an d'Front an d'Récksäiten sinn net beaflosst | Bild Quell Reseau
Am éischte Schrëtt, wéi de Laserstrahl de Wafer scannt, konzentréiert de Laserstrahl op e spezifesche Punkt an der Wafer, a bildt e Rësspunkt dobannen. D'Straalenergie verursaacht eng Serie vu Rëss, déi dobannen entstinn, déi sech nach net duerch d'ganz Dicke vun der Wafer bis op déi iewescht an ënnen Uewerfläch verlängert hunn.
▲Vergleich vun 100μm décke Siliziumwafere geschnidden duerch Blademethod a Laser onsichtbar Schneidmethod | Bild Quell Reseau
Am zweete Schrëtt gëtt de Chipband um Enn vun der Wafer kierperlech erweidert, wat zu Spannspannungen an de Rëss am Wafer verursaacht, déi am Laserprozess am éischte Schrëtt induzéiert ginn. Dëse Stress verursaacht datt d'Rëss vertikal op déi iewescht an déi ënnescht Uewerfläch vum Wafer verlängeren, an dann de Wafer a Chips laanscht dës Schneidpunkte trennen. Beim onsichtbaren Ausschnëtt, Hallefschnëtt oder ënnen Säit Hallefschneiden gëtt normalerweis benotzt fir d'Trennung vu Waferen a Chips oder Chips ze erliichteren.
Schlëssel Virdeeler vun onsichtbar Laser opzedeelen iwwer Laser Ablation:
• Nee coolant néideg
• Nee Dreckstipp generéiert
• Nee Hëtzt-betraff Zonen datt sensibel Circuiten Schued kéint
Plasma Ausschneiden
Plasma Ausschneiden (och bekannt als Plasma Ätzen oder Dréchen Ätzen) ass eng fortgeschratt Waferschneidtechnologie déi reaktiv Ion Ätz (RIE) oder déif reaktiv Ion Ätz (DRIE) benotzt fir eenzel Chips vun Hallefleitwaferen ze trennen. D'Technologie erreecht Ausschneiden duerch chemesch Entfernung vu Material laanscht virbestëmmte Schneidlinne mat Plasma.
Wärend dem Plasma-Schneidprozess gëtt de Hallefleitwafer an enger Vakuumkammer plazéiert, eng kontrolléiert reaktiv Gasmëschung gëtt an d'Kammer agefouert, an en elektrescht Feld gëtt applizéiert fir e Plasma ze generéieren deen eng héich Konzentratioun vu reaktiven Ionen a Radikale enthält. Dës reaktiv Arten interagéieren mam Wafermaterial a selektiv ewechhuelen Wafermaterial laanscht d'Schreiflinn duerch eng Kombinatioun vu chemescher Reaktioun a kierperlecher Sputtering.
Den Haaptvirdeel vum Plasma-Schneiden ass datt et de mechanesche Stress op der Wafer an dem Chip reduzéiert a potenzielle Schued duerch kierperleche Kontakt reduzéiert. Wéi och ëmmer, dëse Prozess ass méi komplex an Zäitopwänneg wéi aner Methoden, besonnesch wann Dir mat méi décke Waferen oder Materialien mat héijer Ässresistenz handelt, sou datt seng Uwendung an der Masseproduktioun limitéiert ass.
▲ Bildquellnetz
An der Hallefleitfabrikatioun muss d'Wafer-Schneidmethod ausgewielt ginn op Basis vu ville Faktoren, dorënner Wafermaterialeigenschaften, Chipgréisst a Geometrie, erfuerderlech Präzisioun a Genauegkeet, an allgemeng Produktiounskäschte an Effizienz.
Post Zäit: Sep-20-2024