A wafermuss duerch dräi Ännerunge goen fir e richtege Hallefleit-Chip ze ginn: als éischt gëtt de blockfërmegen Ingot a Wafere geschnidden; am zweete Prozess sinn Transistoren op der viischter Säit vum Wafer duerch de fréiere Prozess gravéiert; endlech, Verpakung gesuergt, dat ass, duerch de opzedeelen Prozess, derwafergëtt e komplette Semiconductor Chip. Et kann gesi ginn datt de Verpackungsprozess zum Back-End-Prozess gehéiert. An dësem Prozess gëtt de Wafer an e puer Hexahedron individuell Chips geschnidden. Dëse Prozess fir onofhängeg Chips z'erreechen gëtt "Singulation" genannt, an de Prozess fir de Wafer Board an onofhängeg Kuboiden ze säen gëtt "Wafer Ausschneiden (Die Sawing)" genannt. Kuerzem, mat der Verbesserung vun semiconductor Integratioun, d'Dicke vunwafersass ëmmer méi dënn ginn, wat natierlech vill Schwieregkeete fir de "Singulatioun"-Prozess bréngt.
D'Evolutioun vun Wafer Wierfel
Front-End an Back-End Prozesser hunn duerch Interaktioun op verschidde Manéieren evoluéiert: d'Evolutioun vu Back-End Prozesser kann d'Struktur an d'Positioun vun den Hexahedron kleng Chips aus dem Stierwen op derwafer, wéi och d'Struktur an d'Positioun vun de Pads (elektresch Verbindungsweeër) op der Wafer; am Géigendeel, der Evolutioun vun viischt Prozesser huet de Prozess a Method vun geännertwaferzréck thinning an "stierwen dicing" am Réck-Enn Prozess. Dofir wäert déi ëmmer méi sophistikéiert Erscheinung vum Package e groussen Impakt op de Back-End-Prozess hunn. Ausserdeem wäert d'Zuel, d'Prozedur an d'Art vun der Wierfel och entspriechend änneren no der Ännerung vum Erscheinungsbild vum Package.
Schrëftsteller Dicing
Am fréien Deeg, "Brennen" duerch Applikatioun vun externen Kraaft war déi eenzeg dicing Method déi deelen kéintwaferan hexahedron stierft. Wéi och ëmmer, dës Method huet d'Nodeeler vum Chipping oder Rëss vum Rand vum klenge Chip. Zousätzlech, well d'Burren op der Metalloberfläche net komplett ewechgeholl ginn, ass d'Schnëttfläch och ganz rau.
Fir dëse Problem ze léisen, ass d'Schneidmethod "Scribing" entstanen, dat heescht, virum "Brennen", d'Uewerfläch vumwafergëtt op ongeféier d'Halschent vun der Tiefe geschnidden. "Scribing", wéi den Numm et scho seet, bezitt sech op d'Benotzung vun engem Impeller fir d'Front Säit vun der Wafer am Viraus ze gesinn (hallef geschnidden). An de fréie Deeg hunn déi meescht Wafere ënner 6 Zoll dës Schneidmethod benotzt fir als éischt tëscht Chips ze schneiden an duerno ze briechen.
Blade Dicing oder Blade Sawing
D'Schneidmethod "Scribing" huet sech no an no an d'Schneidmethod "Blade dicing" entwéckelt, wat eng Method ass fir zwee oder dräi Mol hannereneen ze schneiden. D'Schneidmethod "Blade" kann d'Phänomen vu klenge Chips ofschielen wann se "briechen" nom "Scribing", a kënne kleng Chips während dem "Singulation"-Prozess schützen. "Blade" Ausschneiden ass anescht wéi de fréiere "Wierfel" Schnëtt, dat heescht, no engem "Blade" Ausschneiden ass et net "Breech", awer erëm mat engem Blade ze schneiden. Dofir gëtt et och "Schrëtt Wierfel" Method genannt.
Fir de Wafer vum externe Schued während dem Schneidprozess ze schützen, gëtt e Film am Viraus op de Wafer applizéiert fir méi sécher "Singling" ze garantéieren. Wärend dem "Réckschleifen" Prozess gëtt de Film un d'Front vun der Wafer befestegt. Awer am Géigendeel, am "Blade" Ausschneiden, sollt de Film op der Réck vun der Wafer befestigt ginn. Wärend der eutektescher Stierfbindung (stierwen Bindung, Fixéiere vun de getrennte Chips op der PCB oder fixe Frame), fällt de Film op der Réck automatesch of. Wéinst der héijer Reibung beim Ausschneiden, sollt DI Waasser kontinuéierlech aus alle Richtungen gesprëtzt ginn. Ausserdeem sollt den Impeller mat Diamantpartikelen befestegt ginn, sou datt d'Scheiwen besser geschnidden kënne ginn. Zu dëser Zäit muss de Schnëtt (Bladedicke: Groove Breet) uniform sinn a däerf d'Breet vun der Wierfelgroove net iwwerschreiden.
Zënter enger laanger Zäit ass d'Sägen déi meescht benotzt traditionell Schneidmethod. Säi gréisste Virdeel ass datt et eng grouss Zuel vu Waferen a kuerzer Zäit schneiden kann. Wéi och ëmmer, wann d'Fütterungsgeschwindegkeet vun der Slice staark erhéicht gëtt, wäert d'Méiglechkeet vu Chipletrandschielen eropgoen. Dofir sollt d'Zuel vun de Rotatiounen vum Impeller bei ongeféier 30.000 Mol pro Minutt kontrolléiert ginn. Et kann gesi ginn, datt d'Technologie vun semiconductor Prozess oft e geheime cumuléierten lues duerch eng laang Period vun Heefung a Versuch a Feeler ass (an der nächster Rubrik op eutectic Bindung, wäerte mir den Inhalt iwwer opzedeelen an DAF diskutéieren).
Wierfel virum Schleifen (DBG): d'Schneidsequenz huet d'Methode geännert
Wann d'Bladeschneidung op enger Wafer mat 8 Zoll Duerchmiesser duerchgefouert gëtt, brauch Dir keng Suergen iwwer Chipletrand ze peelen oder ze knacken. Awer wéi de Wafer Duerchmiesser op 21 Zoll eropgeet an d'Dicke extrem dënn gëtt, fänken d'Peel- a Rëssphänomener erëm op. Fir de kierperlechen Impakt op de Wafer während dem Schneidprozess wesentlech ze reduzéieren, ersetzt d'DBG-Methode vum "Wierfel virum Schleifen" déi traditionell Schneidsequenz. Am Géigesaz zu der traditioneller "Blade" Schneidmethod déi kontinuéierlech schneidt, mécht DBG als éischt e "Blade" Schnëtt, an dann dënn d'Waferdicke graduell andeems d'Récksäit kontinuéierlech dënn bis de Chip opgedeelt ass. Et kann gesot ginn datt DBG eng aktualiséiert Versioun vun der viregter "Blade" Schneidmethod ass. Well et den Impakt vun der zweeter Schnëtt reduzéiere kann, ass d'DBG-Methode séier an der "Wafer-Niveau Verpackung" populariséiert.
Laser Dicing
De Wafer-Niveau Chip Skala Package (WLCSP) Prozess benotzt haaptsächlech Laser opzedeelen. Laser Ausschneiden kann Phänomener wéi Peeling a Rëss reduzéieren, doduerch besser Qualitéit Chips kréien, awer wann d'Waferdicke méi wéi 100μm ass, gëtt d'Produktivitéit staark reduzéiert. Dofir gëtt et meeschtens op Wafere mat enger Dicke vu manner wéi 100μm (relativ dënn) benotzt. Laser opzedeelen Schneid Silizium duerch héich-Energie Laser op der wafer d'Schrëftgroove applizéiert. Wéi och ëmmer, wann Dir d'konventionell Laser (Konventionell Laser) Schneidmethod benotzt, muss e Schutzfilm am Viraus op d'Waferoberfläche applizéiert ginn. Well d'Heizung oder d'Bestrahlung vun der Uewerfläch vum Wafer mat Laser produzéieren, produzéieren dës kierperlech Kontakter Rillen op der Uewerfläch vum Wafer, an déi geschnidden Siliziumfragmenter wäerten och un d'Uewerfläch hänken. Et kann gesi ginn datt d'traditionell Laser-Schneidmethod och direkt d'Uewerfläch vum Wafer schneidt, an an dësem Respekt ass et ähnlech mat der "Blade" Schneidmethod.
Stealth Dicing (SD) ass eng Method fir d'éischt d'Innere vun der Wafer mat Laserenergie ze schneiden, an dann externen Drock op d'Band, déi um Réck verbonnen ass, opzemaachen fir se ze briechen, an domat den Chip ze trennen. Wann den Drock op de Band op der Réck applizéiert gëtt, gëtt de Wafer direkt no uewen opgehuewen wéinst der Ausdehnung vum Band, wouduerch den Chip trennt. D'Virdeeler vum SD iwwer d'traditionell Laser-Schneidmethod sinn: éischtens gëtt et keng Siliziumstécker; zweetens, de Kerf (Kerf: d'Breet vun der Schrëftgrouf) ass schmuel, sou datt méi Chips kritt kënne ginn. Zousätzlech gëtt d'Peeling- a Rëss-Phänomen staark reduzéiert mat der SD-Methode, wat entscheedend ass fir d'Gesamtqualitéit vum Ausschneiden. Dofir ass d'SD Method ganz wahrscheinlech déi populärste Technologie an Zukunft ze ginn.
Plasma Wierfel
Plasma Ausschneiden ass eng kierzlech entwéckelt Technologie déi Plasma Ätzen benotzt fir während dem Fabrikatiounsprozess (Fab) ze schneiden. Plasma Ausschneiden benotzt Semi-Gasmaterialien anstatt Flëssegkeeten, sou datt den Impakt op d'Ëmwelt relativ kleng ass. An d'Methode fir de ganze Wafer gläichzäiteg ze schneiden ass ugeholl, sou datt d'"Schneiden" Geschwindegkeet relativ séier ass. Wéi och ëmmer, d'Plasmamethod benotzt chemesche Reaktiounsgas als Rohmaterial, an den Ätzprozess ass ganz komplizéiert, sou datt säi Prozessfloss relativ ëmständlech ass. Awer am Verglach mam "Blade" Schneiden a Laser Schneiden, Plasma Schneiden verursaacht kee Schued un der Wafer Uewerfläch, doduerch d'Defektquote reduzéiert a méi Chips kritt.
Viru kuerzem, well d'Waferdicke op 30μm reduzéiert gouf, a vill Kupfer (Cu) oder niddereg dielektresch konstant Materialien (Low-k) gi benotzt. Dofir, fir Burrs (Burr) ze vermeiden, ginn Plasma-Schneidmethoden och favoriséiert. Natierlech gëtt d'Plasma-Schneidtechnologie och stänneg entwéckelt. Ech gleewen, datt an der nächster Zukunft, enges Daags et net néideg ass eng speziell Maske beim Ätzen ze droen, well dëst eng grouss Entwécklungsrichtung vu Plasma Ausschneiden ass.
Well d'Dicke vun de Wafer kontinuéierlech vun 100μm op 50μm an dann op 30μm reduzéiert gouf, sinn d'Schneidmethoden fir onofhängeg Chips ze kréien och geännert an entwéckelt vu "Breech" a "Blade" Schneiden bis Laserschneiden a Plasma-Schneiden. Och wann déi ëmmer méi reife Schneidmethoden d'Produktiounskäschte vum Schneidprozess selwer erhéicht hunn, op der anerer Säit, andeems d'onerwënscht Phänomener wéi Peeling a Rëss wesentlech reduzéiert ginn, déi dacks am Halbleiter-Chip-Ausschneiden optrieden an d'Zuel vun de Chips, déi pro Eenheet Wafer kritt ginn, erhéijen. , D'Produktiounskäschte vun engem eenzegen Chip huet e Downward Trend gewisen. Natierlech ass d'Erhéijung vun der Zuel vun de Chips, déi pro Eenheetsfläch vun der Wafer kritt goufen, enk mat der Reduktioun vun der Breet vun der Wierfelstrooss verbonnen. Mat Plasma Ausschneiden kënne bal 20% méi Chips kritt ginn am Verglach mat der "Blade" Schneidmethod, wat och e wesentleche Grond ass firwat d'Leit Plasma Ausschneiden wielen. Mat der Entwécklung an Ännerunge vu Wafers, Chip Erscheinung a Verpackungsmethoden entstinn och verschidde Schneidprozesser wéi Waferveraarbechtungstechnologie an DBG.
Post Zäit: Okt-10-2024