Waferການຕັດແມ່ນຫນຶ່ງໃນການເຊື່ອມໂຍງທີ່ສໍາຄັນໃນການຜະລິດ semiconductor ພະລັງງານ. ຂັ້ນຕອນນີ້ໄດ້ຖືກອອກແບບເພື່ອແຍກຢ່າງຖືກຕ້ອງການແຍກວົງຈອນປະສົມປະສານຂອງບຸກຄົນຫຼື chip ຈາກ wafers semiconductor.
ກຸນແຈເພື່ອwaferການຕັດແມ່ນເພື່ອໃຫ້ສາມາດແຍກຊິບສ່ວນບຸກຄົນໃນຂະນະທີ່ຮັບປະກັນວ່າໂຄງສ້າງທີ່ລະອຽດອ່ອນແລະວົງຈອນທີ່ຝັງຢູ່ໃນwaferບໍ່ເສຍຫາຍ. ຄວາມສໍາເລັດຫຼືຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຂະບວນການຕັດບໍ່ພຽງແຕ່ຜົນກະທົບຕໍ່ຄຸນນະພາບການແຍກແລະຜົນຜະລິດຂອງຊິບ, ແຕ່ຍັງກ່ຽວຂ້ອງໂດຍກົງກັບປະສິດທິພາບຂອງຂະບວນການຜະລິດທັງຫມົດ.
▲ສາມປະເພດທົ່ວໄປຂອງການຕັດ wafer | ທີ່ມາ: KLA CHINA
ໃນປັດຈຸບັນ, ທົ່ວໄປwaferຂະບວນການຕັດແບ່ງອອກເປັນ:
ການຕັດແຜ່ນໃບ: ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ, ປົກກະຕິແລ້ວໃຊ້ສໍາລັບຫນາwafers
ການຕັດເລເຊີ: ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ, ປົກກະຕິແລ້ວໃຊ້ສໍາລັບ wafers ທີ່ມີຄວາມຫນາຫຼາຍກ່ວາ30μm
ການຕັດ plasma: ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ, ຂໍ້ຈໍາກັດຫຼາຍ, ປົກກະຕິແລ້ວໃຊ້ສໍາລັບ wafers ທີ່ມີຄວາມຫນາຫນ້ອຍກວ່າ 30μm.
ການຕັດແຜ່ນດ້ວຍກົນຈັກ
ການຕັດແຜ່ນໃບແມ່ນຂັ້ນຕອນຂອງການຕັດຕາມເສັ້ນ scribe ໂດຍແຜ່ນ grinding grinding ຄວາມໄວສູງ (ແຜ່ນໃບ). ແຜ່ນໃບຄ້າຍຄືປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸເພັດທີ່ມີຮອຍຂີດຂ່ວນຫຼືບາງທີ່ສຸດ, ເຫມາະສົມສໍາລັບການ slicing ຫຼື grooving ສຸດ wafers ຊິລິຄອນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເປັນວິທີການຕັດກົນຈັກ, ການຕັດແຜ່ນໃບແມ່ນອີງໃສ່ການໂຍກຍ້າຍວັດສະດຸທາງດ້ານຮ່າງກາຍ, ຊຶ່ງສາມາດນໍາໄປສູ່ການ chipping ຫຼື cracking ຂອງ chip ແຂບ, ດັ່ງນັ້ນຜົນກະທົບຕໍ່ຄຸນນະພາບຜະລິດຕະພັນແລະການຫຼຸດຜ່ອນຜົນຜະລິດ.
ຄຸນນະພາບຂອງຜະລິດຕະພັນສຸດທ້າຍທີ່ຜະລິດໂດຍຂະບວນການເລື່ອຍກົນແມ່ນໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຕົວກໍານົດການຫຼາຍ, ລວມທັງຄວາມໄວຕັດ, ຄວາມຫນາຂອງແຜ່ນໃບຄ້າຍຄື, ເສັ້ນຜ່າກາງຂອງແຜ່ນໃບຄ້າຍຄື, ແລະຄວາມໄວການຫມຸນຂອງແຜ່ນໃບ.
ການຕັດເຕັມແມ່ນວິທີການຕັດແຜ່ນໃບຂັ້ນພື້ນຖານທີ່ສຸດ, ເຊິ່ງຕັດຊິ້ນວຽກຢ່າງສົມບູນໂດຍການຕັດກັບວັດສະດຸຄົງທີ່ (ເຊັ່ນ tape slicing).
▲ ແຜ່ນຕັດກົນຈັກ-ຕັດເຕັມ | ເຄືອຂ່າຍແຫຼ່ງຮູບພາບ
ຕັດເຄິ່ງແມ່ນວິທີການປຸງແຕ່ງທີ່ຜະລິດເປັນຮ່ອງໂດຍການຕັດກັບກາງຂອງ workpiece ໄດ້. ໂດຍການດໍາເນີນການຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງຂະບວນການ grooving, comb ແລະຈຸດຮູບເຂັມສາມາດຜະລິດໄດ້.
▲ ແຜ່ນຕັດກົນຈັກ-ຕັດເຄິ່ງ | ເຄືອຂ່າຍແຫຼ່ງຮູບພາບ
ການຕັດສອງເທົ່າແມ່ນວິທີການປຸງແຕ່ງທີ່ນໍາໃຊ້ເຄື່ອງຕັດສອງເທົ່າທີ່ມີສອງ spindles ເພື່ອດໍາເນີນການຕັດເຕັມຫຼືເຄິ່ງຫນຶ່ງຂອງສອງສາຍການຜະລິດໃນເວລາດຽວກັນ. ເລື່ອຍຕັດຄູ່ມີສອງແກນ spindle. ສາມາດບັນລຸໄດ້ໂດຍຜ່ານຂະບວນການນີ້.
▲ ແຜ່ນໃບມີດກົນຈັກ-ຕັດສອງເທົ່າ | ເຄືອຂ່າຍແຫຼ່ງຮູບພາບ
ຂັ້ນຕອນທີການຕັດນໍາໃຊ້ເປັນການຕັດສອງເທື່ອດ້ວຍສອງ spindles ເພື່ອດໍາເນີນການຕັດເຕັມແລະເຄິ່ງຫນຶ່ງໃນສອງຂັ້ນຕອນ. ໃຊ້ແຜ່ນໃບຄ້າຍຄືທີ່ເຫມາະສໍາລັບການຕັດຊັ້ນສາຍຢູ່ດ້ານຂອງ wafer ແລະແຜ່ນໃບທີ່ເຫມາະສໍາລັບຊິລິໂຄນດຽວໄປເຊຍກັນເພື່ອບັນລຸການປຸງແຕ່ງທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ.
▲ ການຕັດໃບດ້ວຍກົນຈັກ – ຕັດຂັ້ນຕອນ | ເຄືອຂ່າຍແຫຼ່ງຮູບພາບ
ການຕັດ Bevel ແມ່ນວິທີການປຸງແຕ່ງທີ່ນໍາໃຊ້ແຜ່ນໃບຄ້າຍຄືແຜ່ນ V-shaped ຢູ່ໃນຂອບເຄິ່ງຕັດເພື່ອຕັດ wafer ໃນສອງຂັ້ນຕອນໃນລະຫວ່າງການຕັດຂັ້ນຕອນ. ຂະບວນການ chamfering ແມ່ນປະຕິບັດໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການຕັດ. ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມເຂັ້ມແຂງ mold ແລະການປຸງແຕ່ງທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງສາມາດບັນລຸໄດ້.
▲ ການຕັດໃບດ້ວຍກົນຈັກ – ຕັດ bevel | ເຄືອຂ່າຍແຫຼ່ງຮູບພາບ
ການຕັດເລເຊີ
ການຕັດດ້ວຍເລເຊີແມ່ນເທັກໂນໂລຍີການຕັດ wafer ທີ່ບໍ່ມີການຕິດຕໍ່ທີ່ໃຊ້ເລເຊີທີ່ສຸມໃສ່ເພື່ອແຍກຊິບສ່ວນບຸກຄົນອອກຈາກ wafers semiconductor. beam laser ພະລັງງານສູງແມ່ນສຸມໃສ່ຫນ້າດິນຂອງ wafer ແລະ evaporates ຫຼືເອົາອຸປະກອນການຕາມເສັ້ນຕັດ predetermined ຜ່ານຂະບວນການ ablation ຫຼື decomposition ຄວາມຮ້ອນ.
▲ແຜນວາດຕັດເລເຊີ | ແຫຼ່ງຮູບພາບ: KLA CHINA
ປະເພດຂອງເລເຊີທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນປະຈຸບັນປະກອບມີເລເຊີ ultraviolet, lasers infrared, ແລະ lasers femtosecond. ໃນບັນດາພວກມັນ, ເລເຊີ ultraviolet ມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການລ້າງເຢັນທີ່ຊັດເຈນເນື່ອງຈາກພະລັງງານ photon ສູງ, ແລະເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນແມ່ນຫນ້ອຍທີ່ສຸດ, ເຊິ່ງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຕໍ່ຄວາມເສຍຫາຍຂອງຄວາມຮ້ອນຕໍ່ wafer ແລະ chip ທີ່ຢູ່ອ້ອມຂ້າງຂອງມັນ. ເລເຊີອິນຟາເຣດແມ່ນດີກ່ວາສໍາລັບ wafers ຫນາເພາະວ່າພວກເຂົາສາມາດເຈາະເລິກເຂົ້າໄປໃນວັດສະດຸ. ເລເຊີ Femtosecond ບັນລຸການກໍາຈັດວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງແລະປະສິດທິພາບດ້ວຍການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນເກືອບບໍ່ສໍາຄັນໂດຍຜ່ານກໍາມະຈອນແສງສະຫວ່າງ ultrashort.
ການຕັດດ້ວຍເລເຊີມີຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ສໍາຄັນຫຼາຍກວ່າການຕັດແຜ່ນໃບດັ້ງເດີມ. ຫນ້າທໍາອິດ, ເປັນຂະບວນການທີ່ບໍ່ມີການຕິດຕໍ່, ການຕັດ laser ບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີຄວາມກົດດັນທາງດ້ານຮ່າງກາຍກ່ຽວກັບ wafer, ຫຼຸດຜ່ອນການ fragmentation ແລະ cracking ບັນຫາທົ່ວໄປໃນການຕັດກົນຈັກ. ຄຸນນະສົມບັດນີ້ເຮັດໃຫ້ການຕັດ laser ໂດຍສະເພາະທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການປຸງແຕ່ງ wafers fragile ຫຼື ultra-thin, ໂດຍສະເພາະຜູ້ທີ່ມີໂຄງສ້າງສະລັບສັບຊ້ອນຫຼືລັກສະນະລະອຽດ.
▲ແຜນວາດຕັດເລເຊີ | ເຄືອຂ່າຍແຫຼ່ງຮູບພາບ
ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມແມ່ນຍໍາສູງແລະຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຕັດ laser ເຮັດໃຫ້ມັນສາມາດສຸມໃສ່ການ laser beam ກັບຂະຫນາດຈຸດທີ່ນ້ອຍທີ່ສຸດ, ສະຫນັບສະຫນູນຮູບແບບການຕັດທີ່ຊັບຊ້ອນ, ແລະບັນລຸການແຍກຊ່ອງຫວ່າງຂັ້ນຕ່ໍາລະຫວ່າງ chip ໄດ້. ຄຸນນະສົມບັດນີ້ແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນໂດຍສະເພາະສໍາລັບອຸປະກອນ semiconductor ກ້າວຫນ້າທາງດ້ານທີ່ມີຂະຫນາດຫົດຕົວ.
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການຕັດ laser ຍັງມີຂໍ້ຈໍາກັດບາງຢ່າງ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບການຕັດແຜ່ນໃບ, ມັນຊ້າກວ່າແລະມີລາຄາແພງກວ່າ, ໂດຍສະເພາະໃນການຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່. ນອກຈາກນັ້ນ, ການເລືອກປະເພດເລເຊີທີ່ຖືກຕ້ອງແລະຕົວກໍານົດການເພີ່ມປະສິດທິພາບເພື່ອຮັບປະກັນການກໍາຈັດວັດສະດຸທີ່ມີປະສິດທິພາບແລະເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນຫນ້ອຍທີ່ສຸດສາມາດເປັນສິ່ງທ້າທາຍສໍາລັບວັດສະດຸແລະຄວາມຫນາທີ່ແນ່ນອນ.
ການຕັດດ້ວຍເລເຊີ
ໃນລະຫວ່າງການຕັດ laser ablation, beam laser ແມ່ນຊັດເຈນໄດ້ສຸມໃສ່ສະຖານທີ່ທີ່ກໍານົດໄວ້ໃນຫນ້າດິນຂອງ wafer ໄດ້, ແລະພະລັງງານ laser ໄດ້ຖືກນໍາພາຕາມຮູບແບບການຕັດ predetermined, ຄ່ອຍໆຕັດຜ່ານ wafer ກັບລຸ່ມສຸດ. ອີງຕາມຄວາມຕ້ອງການການຕັດ, ການດໍາເນີນງານນີ້ແມ່ນປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ເລເຊີທີ່ມີກໍາມະຈອນຫຼືເລເຊີຄື້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ເພື່ອປ້ອງກັນຄວາມເສຍຫາຍຂອງ wafer ເນື່ອງຈາກຄວາມຮ້ອນໃນທ້ອງຖິ່ນຫຼາຍເກີນໄປຂອງເລເຊີ, ນ້ໍາເຢັນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເຮັດໃຫ້ເຢັນລົງແລະປົກປ້ອງ wafer ຈາກຄວາມເສຍຫາຍຄວາມຮ້ອນ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ນ້ໍາເຢັນຍັງສາມາດກໍາຈັດອະນຸພາກທີ່ຜະລິດໃນລະຫວ່າງຂະບວນການຕັດຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ປ້ອງກັນການປົນເປື້ອນແລະຮັບປະກັນຄຸນນະພາບຂອງການຕັດ.
ການຕັດດ້ວຍເລເຊີທີ່ເບິ່ງບໍ່ເຫັນ
ເລເຊີຍັງສາມາດສຸມໃສ່ການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນເຂົ້າໄປໃນຮ່າງກາຍຕົ້ນຕໍຂອງ wafer, ວິທີການທີ່ເອີ້ນວ່າ "ການຕັດເລເຊີທີ່ເບິ່ງບໍ່ເຫັນ". ສໍາລັບວິທີການນີ້, ຄວາມຮ້ອນຈາກເລເຊີສ້າງຊ່ອງຫວ່າງຢູ່ໃນເສັ້ນທາງ scribe. ພື້ນທີ່ທີ່ອ່ອນແອເຫຼົ່ານີ້ຫຼັງຈາກນັ້ນບັນລຸຜົນກະທົບການເຈາະທີ່ຄ້າຍຄືກັນໂດຍການແຕກຫັກເມື່ອ wafer ຖືກຍືດອອກ.
▲ຂະບວນການຕົ້ນຕໍຂອງການຕັດດ້ວຍເລເຊີທີ່ເບິ່ງບໍ່ເຫັນ
ຂະບວນການຕັດທີ່ເບິ່ງເຫັນແມ່ນຂະບວນການ laser ການດູດຊຶມພາຍໃນ, ແທນທີ່ຈະ laser ablation ທີ່ laser ໄດ້ຖືກດູດຊຶມຢູ່ດ້ານ. ດ້ວຍການຕັດທີ່ເບິ່ງເຫັນ, ພະລັງງານແສງເລເຊີທີ່ມີຄວາມຍາວຄື່ນເຄິ່ງໂປ່ງໃສກັບວັດສະດຸຍ່ອຍຂອງ wafer ແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້. ຂະບວນການດັ່ງກ່າວໄດ້ແບ່ງອອກເປັນສອງຂັ້ນຕອນຕົ້ນຕໍ, ຫນຶ່ງແມ່ນຂະບວນການທີ່ອີງໃສ່ເລເຊີ, ແລະອີກອັນຫນຶ່ງແມ່ນຂະບວນການແຍກກົນຈັກ.
▲ແສງເລເຊີສ້າງ perforation ຂ້າງລຸ່ມນີ້ຫນ້າດິນ wafer, ແລະດ້ານຫນ້າແລະດ້ານຫລັງບໍ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບ | ເຄືອຂ່າຍແຫຼ່ງຮູບພາບ
ໃນຂັ້ນຕອນທໍາອິດ, ເມື່ອແສງເລເຊີສະແກນ wafer, ເລເຊີ beam ສຸມໃສ່ຈຸດສະເພາະພາຍໃນ wafer, ປະກອບເປັນຈຸດແຕກພາຍໃນ. ພະລັງງານຂອງ beam ເຮັດໃຫ້ເກີດຮອຍແຕກເປັນຊຸດພາຍໃນ, ເຊິ່ງຍັງບໍ່ທັນໄດ້ຂະຫຍາຍຜ່ານຄວາມຫນາທັງຫມົດຂອງ wafer ໄປຫາດ້ານເທິງແລະດ້ານລຸ່ມ.
▲ການປຽບທຽບ wafers ຊິລິໂຄນຫນາ100μmຕັດໂດຍວິທີການແຜ່ນໃບຄ້າຍຄືແລະ laser invisible ວິທີການຕັດ | ເຄືອຂ່າຍແຫຼ່ງຮູບພາບ
ໃນຂັ້ນຕອນທີສອງ, tape chip ທີ່ຢູ່ດ້ານລຸ່ມຂອງ wafer ໄດ້ຖືກຂະຫຍາຍອອກທາງດ້ານຮ່າງກາຍ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມກົດດັນ tensile ໃນຮອຍແຕກພາຍໃນ wafer, ເຊິ່ງ induced ໃນຂະບວນການ laser ໃນຂັ້ນຕອນທໍາອິດ. ຄວາມກົດດັນນີ້ເຮັດໃຫ້ຮອຍແຕກຂະຫຍາຍອອກຕາມແນວຕັ້ງໄປຫາດ້ານເທິງແລະຕ່ໍາຂອງ wafer, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນແຍກ wafer ເປັນ chip ຕາມຈຸດຕັດເຫຼົ່ານີ້. ໃນການຕັດທີ່ເບິ່ງບໍ່ເຫັນ, ການຕັດເຄິ່ງຫນຶ່ງຫຼືການຕັດເຄິ່ງດ້ານລຸ່ມແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຄວາມສະດວກໃນການແຍກ wafers ເຂົ້າໄປໃນ chip ຫຼື chip.
ຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ສໍາຄັນຂອງການຕັດ laser ເບິ່ງເຫັນໃນໄລຍະການ ablation laser:
• ບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງໃຊ້ນໍ້າເຢັນ
• ບໍ່ມີສິ່ງເສດເຫຼືອທີ່ສ້າງຂຶ້ນ
• ບໍ່ມີເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນທີ່ສາມາດທໍາລາຍວົງຈອນທີ່ລະອຽດອ່ອນ
ການຕັດ plasma
ການຕັດ plasma (ຊຶ່ງເອີ້ນກັນວ່າ plasma etching ຫຼື etching ແຫ້ງ) ເປັນເຕັກໂນໂລຊີການຕັດ wafer ກ້າວຫນ້າທາງດ້ານທີ່ໃຊ້ reactive ion etching (RIE) ຫຼື deep reactive ion etching (DRIE) ເພື່ອແຍກ chip ບຸກຄົນອອກຈາກ wafers semiconductor. ເທກໂນໂລຍີບັນລຸການຕັດໂດຍການກໍາຈັດວັດສະດຸທາງເຄມີຕາມເສັ້ນຕັດທີ່ກໍານົດໄວ້ລ່ວງຫນ້າໂດຍໃຊ້ plasma.
ໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການຕັດ plasma, wafer semiconductor ແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ຢູ່ໃນຫ້ອງສູນຍາກາດ, ປະສົມອາຍແກັສ reactive ຄວບຄຸມໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີເຂົ້າໄປໃນຫ້ອງ, ແລະພາກສະຫນາມໄຟຟ້າຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງ plasma ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນສູງຂອງ ions reactive ແລະ radicals. ຊະນິດ reactive ເຫຼົ່ານີ້ພົວພັນກັບວັດສະດຸ wafer ແລະເລືອກເອົາວັດສະດຸ wafer ຕາມເສັ້ນ scribe ໂດຍຜ່ານການປະສົມປະສານຂອງຕິກິຣິຍາເຄມີແລະການ sputtering ທາງດ້ານຮ່າງກາຍ.
ປະໂຫຍດຕົ້ນຕໍຂອງການຕັດ plasma ແມ່ນວ່າມັນຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກໃນ wafer ແລະ chip ແລະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເສຍຫາຍທີ່ອາດເກີດຈາກການຕິດຕໍ່ທາງດ້ານຮ່າງກາຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຂະບວນການນີ້ແມ່ນສະລັບສັບຊ້ອນແລະໃຊ້ເວລາຫຼາຍກ່ວາວິທີການອື່ນໆ, ໂດຍສະເພາະໃນເວລາທີ່ຈັດການກັບ wafers ຫນາຫຼືວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານ etching ສູງ, ສະນັ້ນການນໍາໃຊ້ຂອງຕົນໃນການຜະລິດມະຫາຊົນແມ່ນຈໍາກັດ.
▲ ເຄືອຂ່າຍແຫຼ່ງຮູບພາບ
ໃນການຜະລິດ semiconductor, ວິທີການຕັດ wafer ຕ້ອງໄດ້ຮັບການຄັດເລືອກໂດຍອີງໃສ່ປັດໃຈຈໍານວນຫຼາຍ, ລວມທັງຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸ wafer, ຂະຫນາດຂອງ chip ແລະເລຂາຄະນິດ, ຄວາມແມ່ນຍໍາແລະຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ຕ້ອງການ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດແລະປະສິດທິພາບໂດຍລວມ.
ເວລາປະກາດ: ກັນຍາ-20-2024