वेफर डाइसिङ भनेको के हो?

A वेफरवास्तविक अर्धचालक चिप बन्नको लागि तीनवटा परिवर्तनहरू पार गर्नुपर्छ: पहिलो, ब्लक-आकारको इन्गटलाई वेफर्समा काटिन्छ; दोस्रो प्रक्रियामा, ट्रान्जिस्टरहरू अघिल्लो प्रक्रिया मार्फत वेफरको अगाडि कुँदिएका छन्; अन्तमा, प्याकेजिङ्ग प्रदर्शन गरिन्छ, त्यो हो, काट्ने प्रक्रिया मार्फत,वेफरपूर्ण अर्धचालक चिप बन्छ। यो देख्न सकिन्छ कि प्याकेजिङ्ग प्रक्रिया ब्याक-एन्ड प्रक्रियासँग सम्बन्धित छ। यस प्रक्रियामा, वेफरलाई धेरै हेक्सहेड्रन व्यक्तिगत चिपहरूमा काटिनेछ। स्वतन्त्र चिप्स प्राप्त गर्ने यस प्रक्रियालाई "सिङ्ग्युलेसन" भनिन्छ, र वेफर बोर्डलाई स्वतन्त्र क्यूबोइडहरूमा काट्ने प्रक्रियालाई "वेफर काट्ने (डाइ काट्ने)" भनिन्छ। हालै, अर्धचालक एकीकरण को सुधार संग, को मोटाईवेफर्सपातलो र पातलो भएको छ, जसले पक्कै पनि "एकल" प्रक्रियामा धेरै कठिनाई ल्याउँछ।

वेफर डाइसिङको विकास

फ्रन्ट-एन्ड र ब्याक-एन्ड प्रक्रियाहरू विभिन्न तरिकाहरूमा अन्तरक्रियाको माध्यमबाट विकसित भएका छन्: ब्याक-एन्ड प्रक्रियाहरूको विकासले हेक्सहेड्रन साना चिप्सको संरचना र स्थिति निर्धारण गर्न सक्छ।वेफर, साथै वेफरमा प्याडहरू (विद्युत जडान मार्गहरू) को संरचना र स्थिति; यसको विपरित, फ्रन्ट-एन्ड प्रक्रियाहरूको विकासले प्रक्रिया र विधि परिवर्तन गरेको छवेफरब्याक-एंड प्रक्रियामा पछाडि पातलो र "डाइसिङ"। त्यसकारण, प्याकेजको बढ्दो परिष्कृत उपस्थितिले ब्याक-एन्ड प्रक्रियामा ठूलो प्रभाव पार्नेछ। यसबाहेक, प्याकेजको रूप परिवर्तन अनुसार डाइसिङको संख्या, कार्यविधि र प्रकार पनि परिवर्तन हुनेछ।

स्क्राइब डाइसिङ

प्रारम्भिक दिनहरूमा, बाह्य बल प्रयोग गरेर "ब्रेकिङ" एक मात्र डाइसिङ विधि थियो जसले विभाजन गर्न सक्छ।वेफरहेक्सहेड्रनमा मर्छ। जे होस्, यो विधिमा सानो चिपको किनाराको चीप वा क्र्याक गर्ने बेफाइदाहरू छन्। थप रूपमा, धातुको सतहमा burrs पूर्ण रूपमा हटाइएको छैन, काटिएको सतह पनि धेरै नराम्रो छ।
यस समस्याको समाधान गर्नको लागि, "स्क्राइबिङ" काट्ने विधि अस्तित्वमा आयो, अर्थात्, "ब्रेकिङ" अघि, सतहको सतहवेफरलगभग आधा गहिराइमा काटिएको छ। "स्क्राइबिङ", नामले सुझाव दिएझैं, वेफरको अगाडिको छेउमा (आधा-कट) देख्नको लागि इम्पेलर प्रयोग गर्नुलाई जनाउँछ। प्रारम्भिक दिनहरूमा, 6 इन्च मुनिका अधिकांश वेफरहरूले चिपहरू बीचको पहिलो "स्लाइसिङ" र त्यसपछि "ब्रेकिङ" गर्ने यो काट्ने विधि प्रयोग गर्थे।

ब्लेड डाइसिंग वा ब्लेड काट्ने

"स्क्राइबिङ" काट्ने विधि बिस्तारै "ब्लेड डाइसिङ" काट्ने (वा आरा काट्ने) विधिमा विकसित भयो, जुन एक पङ्क्तिमा दुई वा तीन पटक ब्लेड प्रयोग गरेर काट्ने विधि हो। "ब्लेड" काट्ने विधिले "स्क्राइबिङ" पछि "ब्रेकिङ" गर्दा साना चिप्स फ्याँकिएको घटनाको लागि बनाउन सक्छ, र "सिङ्गुलेशन" प्रक्रियाको समयमा साना चिपहरू जोगाउन सक्छ। "ब्लेड" काटन अघिल्लो "डाइसिङ" काट्ने भन्दा फरक छ, अर्थात्, "ब्लेड" काटिसके पछि, यो "ब्रेकिंग" होइन, तर ब्लेडले फेरि काट्ने हो। त्यसैले यसलाई ‘स्टेप डाइसिङ’ विधि पनि भनिन्छ।

काट्ने प्रक्रियाको क्रममा वेफरलाई बाह्य क्षतिबाट बचाउनको लागि, सुरक्षित "एकल" सुनिश्चित गर्नको लागि वेफरमा पहिले नै फिल्म लागू गरिनेछ। "ब्याक ग्राइंडिङ" प्रक्रियाको क्रममा, फिल्म वेफरको अगाडि जोडिनेछ। तर यसको विपरित, "ब्लेड" काटनमा, फिल्म वेफरको पछाडि जोडिएको हुनुपर्छ। युटेक्टिक डाइ बन्डिङ (डाइ बन्डिङ, पीसीबी वा फिक्स्ड फ्रेममा छुट्याइएको चिप्स फिक्सिङ) को समयमा, पछाडि जोडिएको फिल्म स्वचालित रूपमा खस्नेछ। काट्ने क्रममा उच्च घर्षणको कारण, DI पानी लगातार चारै दिशाबाट छर्किनु पर्छ। थप रूपमा, इम्पेलरलाई हीरा कणहरूसँग जोडिएको हुनुपर्छ ताकि स्लाइसहरू राम्रोसँग काट्न सकिन्छ। यस समयमा, काटिएको (ब्लेड मोटाई: नाली चौडाइ) एकरूप हुनुपर्छ र डाइसिङ ग्रूभको चौडाइभन्दा बढी हुनु हुँदैन।
लामो समयको लागि, काट्ने सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको परम्परागत काटन विधि भएको छ। यसको सबैभन्दा ठूलो फाइदा यो छ कि यसले छोटो समयमा ठूलो संख्यामा वेफरहरू काट्न सक्छ। यद्यपि, यदि स्लाइसको खुवाउने गति धेरै बढ्यो भने, चिपलेट किनारा पिलिङको सम्भावना बढ्नेछ। त्यसकारण, इम्पेलरको परिक्रमाहरूको संख्या लगभग 30,000 पटक प्रति मिनेटमा नियन्त्रण गर्नुपर्छ। यो देख्न सकिन्छ कि अर्धचालक प्रक्रिया को टेक्नोलोजी अक्सर एक गोप्य संचय र परीक्षण र त्रुटि को लामो अवधि को माध्यम बाट बिस्तारै संचित छ (eutectic बन्धन मा अर्को खण्डमा, हामी काट्ने र DAF बारे सामग्री छलफल गर्नेछौं)।

पीस्नु अघि डाइसिङ (DBG): काट्ने क्रमले विधि परिवर्तन गरेको छ

जब 8 इन्च व्यासको वेफरमा ब्लेड काट्ने काम गरिन्छ, त्यहाँ चिपलेट किनारा पिलिङ्ग वा क्र्याकिङको बारेमा चिन्ता लिनु पर्दैन। तर वेफरको व्यास २१ इन्चसम्म बढ्दै जाँदा र मोटाई अत्यन्तै पातलो हुँदै जाँदा पिलिङ्ग र फुट्ने घटना फेरि देखिन थाल्छ। काट्ने प्रक्रियाको क्रममा वेफरमा हुने भौतिक प्रभावलाई उल्लेखनीय रूपमा कम गर्नको लागि, "पीस्नु अघि डाइसिङ" को DBG विधिले परम्परागत काट्ने अनुक्रमलाई प्रतिस्थापन गर्दछ। परम्परागत "ब्लेड" काट्ने विधिको विपरीत जुन लगातार काट्छ, DBG ले पहिले "ब्लेड" काट्छ, र त्यसपछि चिप विभाजित नभएसम्म पछाडिको भागलाई निरन्तर पातलो गरेर वेफरको मोटाईलाई बिस्तारै पातलो पार्छ। यो भन्न सकिन्छ कि DBG अघिल्लो "ब्लेड" काटन विधि को एक अपग्रेड संस्करण हो। किनभने यसले दोस्रो कटको प्रभावलाई कम गर्न सक्छ, DBG विधि "वेफर-स्तर प्याकेजिङ" मा द्रुत रूपमा लोकप्रिय भएको छ।

लेजर डाइसिङ

वेफर-लेभल चिप स्केल प्याकेज (WLCSP) प्रक्रियाले मुख्य रूपमा लेजर काट्ने प्रयोग गर्दछ। लेजर काटनले पिलिङ्ग र क्र्याकिंग जस्ता घटना घटाउन सक्छ, जसले गर्दा राम्रो गुणस्तरको चिप्स प्राप्त हुन्छ, तर जब वेफरको मोटाई १००μm भन्दा बढी हुन्छ, उत्पादकता धेरै कम हुन्छ। तसर्थ, यो अधिकतर 100μm (अपेक्षाकृत पातलो) भन्दा कम मोटाई संग वेफर्स मा प्रयोग गरिन्छ। लेजर कटिङले वेफरको स्क्राइब ग्रूभमा उच्च-ऊर्जा लेजर लागू गरेर सिलिकन काट्छ। यद्यपि, परम्परागत लेजर (परम्परागत लेजर) काट्ने विधि प्रयोग गर्दा, एक सुरक्षात्मक फिल्म वेफर सतहमा पहिले नै लागू गर्नुपर्छ। लेजरको साथ वेफरको सतहलाई तताउने वा विकिरण गर्ने हुनाले, यी भौतिक सम्पर्कहरूले वेफरको सतहमा ग्रूभहरू उत्पादन गर्नेछ, र काटिएका सिलिकन टुक्राहरू पनि सतहमा टाँस्नेछन्। यो देख्न सकिन्छ कि परम्परागत लेजर काट्ने विधिले पनि सीधा वेफरको सतह काट्छ, र यस सन्दर्भमा, यो "ब्लेड" काट्ने विधि जस्तै छ।

स्टेल्थ डाइसिङ (एसडी) लेजर उर्जाको साथ वेफरको भित्री भाग काट्ने र त्यसपछि पछाडि जोडिएको टेपमा बाहिरी दबाब लगाउने विधि हो, जसले गर्दा चिपलाई छुट्याइन्छ। जब पछाडिको टेपमा दबाब लगाइन्छ, टेपको स्ट्रेचिङको कारण वेफर तुरुन्तै माथि माथि उठ्नेछ, जसले गर्दा चिप अलग हुनेछ। परम्परागत लेजर काट्ने विधि भन्दा SD को फाइदाहरू छन्: पहिलो, त्यहाँ कुनै सिलिकन मलबे छैन; दोस्रो, केर्फ (केर्फ: स्क्राइब ग्रूभको चौडाइ) साँघुरो छ, त्यसैले थप चिपहरू प्राप्त गर्न सकिन्छ। थप रूपमा, SD विधि प्रयोग गरेर पीलिंग र क्र्याकिंग घटना धेरै कम हुनेछ, जुन काटनको समग्र गुणस्तरको लागि महत्त्वपूर्ण छ। तसर्थ, SD विधि भविष्यमा सबैभन्दा लोकप्रिय प्रविधि बन्ने धेरै सम्भावना छ।

प्लाज्मा डाइसिङ
प्लाज्मा काट्ने हालै विकसित प्रविधि हो जसले प्लाज्मा नक्काशीको प्रयोग गरी उत्पादन (फ्याब) प्रक्रियाको समयमा काट्न प्रयोग गर्दछ। प्लाज्मा काट्दा तरल पदार्थको सट्टा अर्ध-ग्यास सामग्रीहरू प्रयोग गरिन्छ, त्यसैले वातावरणमा प्रभाव अपेक्षाकृत सानो हुन्छ। र एक पटकमा सम्पूर्ण वेफर काट्ने विधि अपनाइन्छ, त्यसैले "काट्ने" गति अपेक्षाकृत छिटो छ। यद्यपि, प्लाज्मा विधिले रासायनिक प्रतिक्रिया ग्यासलाई कच्चा पदार्थको रूपमा प्रयोग गर्दछ, र नक्काशी प्रक्रिया धेरै जटिल छ, त्यसैले यसको प्रक्रिया प्रवाह अपेक्षाकृत बोझिलो छ। तर "ब्लेड" काट्ने र लेजर काट्नेसँग तुलना गर्दा, प्लाज्मा काट्नेले वेफर सतहलाई क्षति पुर्‍याउँदैन, जसले गर्दा दोष दर कम हुन्छ र थप चिपहरू प्राप्त हुन्छ।

हालै, वेफर मोटाई 30μm मा घटाइएको छ, र धेरै तामा (Cu) वा कम डाइलेक्ट्रिक स्थिर सामग्री (लो-k) प्रयोग गरिन्छ। तसर्थ, burrs (Burr) लाई रोक्नको लागि, प्लाज्मा काट्ने विधिहरू पनि अनुकूल हुनेछन्। निस्सन्देह, प्लाज्मा काट्ने प्रविधि पनि निरन्तर विकास भइरहेको छ। मलाई विश्वास छ कि निकट भविष्यमा, एक दिन नक्काशी गर्दा विशेष मास्क लगाउन आवश्यक पर्दैन, किनकि यो प्लाज्मा काट्ने प्रमुख विकास दिशा हो।

वेफर्सको मोटाई 100μm बाट 50μm र त्यसपछि 30μm सम्म लगातार घटाइएको हुनाले, स्वतन्त्र चिपहरू प्राप्त गर्नका लागि काट्ने विधिहरू पनि परिवर्तन हुँदै गएको छ र "ब्रेकिङ" र "ब्लेड" काटनबाट लेजर काट्ने र प्लाज्मा काट्नेसम्मको विकास भइरहेको छ। यद्यपि बढ्दो परिपक्व काट्ने विधिहरूले काट्ने प्रक्रियाको उत्पादन लागत बढाएको छ, अर्कोतर्फ, सेमीकन्डक्टर चिप काट्नेमा प्रायः हुने पीलिंग र क्र्याकिंग जस्ता अवांछनीय घटनाहरूलाई उल्लेखनीय रूपमा घटाएर र प्रति इकाई वेफर प्राप्त चिपहरूको संख्या बढाएर। , एकल चिपको उत्पादन लागत घट्ने प्रवृत्ति देखाइएको छ। निस्सन्देह, वेफर को प्रति एकाइ क्षेत्र प्राप्त चिप्स को संख्या मा वृद्धि डाइसिंग स्ट्रिट को चौडाई मा कमी संग नजिकको सम्बन्ध छ। प्लाज्मा काट्ने प्रयोग गरेर, "ब्लेड" काट्ने विधिको तुलनामा लगभग 20% बढी चिपहरू प्राप्त गर्न सकिन्छ, जुन मानिसहरूले प्लाज्मा काट्ने छनौट गर्नुको प्रमुख कारण पनि हो। वेफर्स, चिप उपस्थिति र प्याकेजिङ्ग विधिहरूको विकास र परिवर्तनसँगै, विभिन्न काटन प्रक्रियाहरू जस्तै वेफर प्रशोधन प्रविधि र DBG पनि उदाइरहेका छन्।