A нафорамора да помине низ три промени за да стане вистински полупроводнички чип: прво, инготот во облик на блок се сече на наполитанки; во вториот процес, транзисторите се врежани на предната страна на нафората преку претходниот процес; конечно, се врши пакување, односно преку процесот на сечење, нанафорастанува целосен полупроводнички чип. Може да се види дека процесот на пакување припаѓа на back-end процесот. Во овој процес, нафората ќе се сече на неколку хексаедарски поединечни чипови. Овој процес на добивање независни чипови се нарекува „Сингулација“, а процесот на пилање на плочата за обланда во независни кубоиди се нарекува „сечење на нафора (Die Sawing)“. Неодамна, со подобрувањето на полупроводничката интеграција, дебелината нанаполитанкистанува сè потенок и потенок, што секако носи многу потешкотии во процесот на „сингулација“.
Еволуцијата на коцки на нафора
Процесите од предниот и задниот дел еволуирале преку интеракција на различни начини: еволуцијата на задни процеси може да ја одреди структурата и положбата на малите хексаедрични чипови одвоени од матрицата нанафора, како и структурата и положбата на влошките (патеките за поврзување на електричната енергија) на нафората; напротив, еволуцијата на предните процеси го промени процесот и методот нанафораразредување на грбот и „сецкање на коцки“ во процесот на задниот дел. Затоа, сè пософистицираниот изглед на пакетот ќе има големо влијание врз back-end процесот. Дополнително, бројот, постапката и типот на коцки исто така ќе се менуваат соодветно според промената на изгледот на пакувањето.
Запишување коцки
Во раните денови, „кршењето“ со примена на надворешна сила беше единствениот метод на коцки што можеше да ги поделинафораво хексаедрон умира. Сепак, овој метод има недостатоци на чипсување или пукање на работ на малиот чип. Дополнително, бидејќи брусите на металната површина не се целосно отстранети, сечената површина е исто така многу груба.
За да се реши овој проблем, настанал методот на сечење „Scribing“, односно пред да се „скрши“, површината нанафорасе сече на околу половина од длабочината. „Запишување“, како што сугерира името, се однесува на користење на работно коло за однапред да ја сече (полусече) предната страна на нафората. Во раните денови, повеќето обланди под 6 инчи го користеа овој метод на сечење на прво „сечење“ помеѓу чипсот, а потоа „кршење“.
Сечило на коцки или сечило
Методот на сечење „Скрибинг“ постепено се разви во методот на сечење (или пилање) „сечило на коцки“, кој е метод на сечење со помош на сечило два или три пати по ред. Методот на сечење „Blade“ може да го надомести феноменот на лупење на мали чипови при „кршење“ по „гребење“ и може да ги заштити малите чипови за време на процесот на „сингулација“. Сечењето „сечило“ е различно од претходното сечење со „сечење на коцки“, односно по сечењето „сечило“ не се „крши“, туку повторно сече со сечило. Затоа, тој се нарекува и метод на „чекор коцки“.
Со цел да се заштити нафората од надворешно оштетување за време на процесот на сечење, однапред ќе се нанесе фолија на нафората за да се обезбеди побезбедно „сингување“. За време на процесот на „задно мелење“, филмот ќе се закачи на предната страна на нафората. Но, напротив, при сечењето „сечило“, филмот треба да се закачи на задниот дел на нафората. За време на евтектичкото лепење на матрицата (поврзување со матрица, фиксирање на одвоените чипови на ПХБ или фиксната рамка), филмот закачен на задниот дел автоматски ќе падне. Поради големото триење при сечењето, DI водата треба постојано да се прска од сите правци. Покрај тоа, работното коло треба да биде прикачено со честички од дијамант за да може парчињата подобро да се исечат. Во тоа време, сечењето (дебелина на сечилото: ширина на жлебот) мора да биде униформно и не смее да ја надминува ширината на жлебот за коцки.
Долго време, пилата е најкористениот традиционален метод на сечење. Неговата најголема предност е што за кратко време може да исече голем број наполитанки. Меѓутоа, ако брзината на хранење на парчето е значително зголемена, можноста за лупење на работ на чиплетот ќе се зголеми. Затоа, бројот на вртења на работното коло треба да се контролира на околу 30.000 пати во минута. Може да се види дека технологијата на полупроводнички процес често е тајна акумулирана бавно низ долг период на акумулација и обиди и грешки (во следниот дел за еутектичкото поврзување, ќе разговараме за содржината за сечењето и DAF).
Сечење на коцки пред мелење (DBG): секвенцата на сечење го смени методот
Кога сечењето на сечилото се изведува на нафора со дијаметар од 8 инчи, нема потреба да се грижите за лупење или пукање на работ на чиплетот. Но, како што дијаметарот на нафората се зголемува на 21 инчи, а дебелината станува исклучително тенка, феномените на лупење и пукање почнуваат повторно да се појавуваат. Со цел значително да се намали физичкото влијание врз обландата за време на процесот на сечење, методот DBG за „сечење на коцки пред мелење“ ја заменува традиционалната секвенца на сечење. За разлика од традиционалниот метод на сечење „сечило“ што сече континуирано, DBG прво врши сечење „сечило“, а потоа постепено ја разредува дебелината на обландата со континуирано разредување на задната страна додека чипот не се подели. Може да се каже дека DBG е надградена верзија на претходниот метод на сечење „сечило“. Бидејќи може да го намали влијанието на второто сечење, методот DBG е брзо популаризиран во „пакување на ниво на нафора“.
Ласерско коцки
Процесот на чип со скала на ниво на обланда (WLCSP) главно користи ласерско сечење. Ласерското сечење може да ги намали појавите како што се лупењето и пукањето, со што се добиваат поквалитетни чипови, но кога дебелината на обландата е поголема од 100μm, продуктивноста ќе биде значително намалена. Затоа, најмногу се користи на наполитанки со дебелина помала од 100μm (релативно тенка). Ласерското сечење го сече силиконот со примена на високо-енергетски ласер на жлебот на нафора. Меѓутоа, при користење на конвенционалниот метод на сечење со ласер (Конвенционален ласер), мора однапред да се нанесе заштитна фолија на површината на обландата. Поради загревањето или зрачењето на површината на обландата со ласер, овие физички контакти ќе создадат жлебови на површината на обландата, а исечените силиконски фрагменти исто така ќе се залепат на површината. Може да се види дека традиционалниот метод на ласерско сечење, исто така, директно ја сече површината на нафората и во овој поглед е сличен на методот на сечење со „сечило“.
Stealth Dicing (SD) е метод на прво сечење на внатрешноста на обландата со ласерска енергија, а потоа со надворешен притисок на лентата прикачена на задната страна за да се скрши, со што се одвојува чипот. Кога ќе се притисне на лентата на задната страна, нафората веднаш ќе се подигне нагоре поради истегнување на лентата, со што ќе се одвои чипот. Предностите на SD во однос на традиционалниот метод на ласерско сечење се: прво, нема остатоци од силициум; второ, гребенот (Kerf: ширината на жлебот за писар) е тесен, така што може да се добијат повеќе чипови. Дополнително, феноменот на лупење и пукање ќе биде значително намален со користење на методот SD, кој е од клучно значење за севкупниот квалитет на сечењето. Затоа, методот SD е многу веројатно да стане најпопуларна технологија во иднина.
Плазма коцки
Плазма сечењето е неодамна развиена технологија која користи плазма офорт за сечење за време на процесот на производство (Fab). За сечење плазма наместо течности се користат полугасни материјали, така што влијанието врз животната средина е релативно мало. И методот на сечење на целата нафора одеднаш е усвоен, така што брзината на „сечење“ е релативно брза. Сепак, плазма методот користи гас од хемиска реакција како суровина, а процесот на офорт е многу комплициран, така што неговиот процесен тек е релативно тежок. Но, во споредба со сечењето со „сечило“ и ласерското сечење, сечењето со плазма не предизвикува оштетување на површината на обландата, а со тоа ја намалува стапката на дефекти и добива повеќе чипови.
Неодамна, бидејќи дебелината на обландата е намалена на 30μm, а се користат многу бакар (Cu) или материјали со ниска диелектрична константа (Low-k). Затоа, со цел да се спречат бруси (Burr), ќе се фаворизираат и методите на сечење со плазма. Се разбира, технологијата за сечење на плазма исто така постојано се развива. Верувам дека во блиска иднина, еден ден нема да има потреба да се носи специјална маска при офорт, бидејќи ова е главен развојен правец на сечењето плазма.
Бидејќи дебелината на наполитанките континуирано се намалува од 100μm на 50μm, а потоа на 30μm, методите на сечење за добивање на независни чипови исто така се менуваат и се развиваат од сечење „кршење“ и „сечило“ до ласерско сечење и сечење со плазма. Иако сè позрелите методи на сечење ги зголемија трошоците за производство на самиот процес на сечење, од друга страна, со значително намалување на несаканите појави како што се лупење и пукање кои често се случуваат при сечење на полупроводнички чипови и зголемување на бројот на чипови добиени по единица нафора. , трошоците за производство на еден чип покажаа надолен тренд. Се разбира, зголемувањето на бројот на добиени чипови по единица површина на нафората е тесно поврзано со намалувањето на ширината на улицата за коцки. Користејќи сечење со плазма, може да се добијат речиси 20% повеќе чипови во споредба со користењето на методот на сечење „сечило“, што е исто така главна причина зошто луѓето избираат сечење со плазма. Со развојот и промените на обландите, изгледот на чиповите и методите на пакување, се појавуваат и различни процеси на сечење како што се технологијата за обработка на обланда и DBG.
Време на објавување: Октомври-10-2024 година