A oblatmå gjennom tre endringer for å bli en ekte halvlederbrikke: først kuttes den blokkformede blokken i wafere; i den andre prosessen blir transistorer gravert på forsiden av waferen gjennom den forrige prosessen; til slutt utføres pakking, det vil si gjennom kutteprosessenoblatblir en komplett halvlederbrikke. Det kan sees at pakkeprosessen tilhører back-end-prosessen. I denne prosessen vil waferen kuttes i flere hexahedron individuelle brikker. Denne prosessen med å oppnå uavhengige sjetonger kalles "Singulation", og prosessen med å sage waferplaten til uavhengige terninger kalles "wafer cutting (Die Sawing)". Nylig, med forbedring av halvlederintegrasjon, tykkelsen påoblaterhar blitt tynnere og tynnere, noe som selvfølgelig bringer mye vanskeligheter med "singuleringsprosessen".
Utviklingen av terninger på skiver
Front-end- og back-end-prosesser har utviklet seg gjennom interaksjon på forskjellige måter: utviklingen av back-end-prosesser kan bestemme strukturen og posisjonen til de små hexahedron-brikkene skilt fra dysen påoblat, samt strukturen og plasseringen av putene (elektriske tilkoblingsveier) på waferen; tvert imot, utviklingen av front-end-prosesser har endret prosessen og metoden foroblatryggtynning og "die dicing" i back-end-prosessen. Derfor vil det stadig mer sofistikerte utseendet til pakken ha stor innvirkning på back-end-prosessen. Dessuten vil antallet, prosedyren og typen terninger også endres tilsvarende i henhold til endringen i pakkens utseende.
Scribe Dicing
I de tidlige dagene var "bryting" ved å bruke ytre kraft den eneste terningmetoden som kunne deleoblatinn i sekskantede dører. Imidlertid har denne fremgangsmåten ulempene ved at kanten av den lille sponen sprekker eller sprekker. I tillegg, siden gratene på metalloverflaten ikke er fullstendig fjernet, er snittflaten også svært grov.
For å løse dette problemet ble "Scribing"-skjæremetoden til, det vil si før "bryting", overflaten tiloblatkuttes til omtrent halve dybden. "Scribing", som navnet antyder, refererer til å bruke et løpehjul for å sage (halvkutte) forsiden av waferen på forhånd. I de tidlige dagene brukte de fleste wafere under 6 tommer denne skjæremetoden for først å "skjære" mellom chips og deretter "knekke".
Bladsaging eller bladsaging
«Scribing»-skjæremetoden utviklet seg gradvis til «Blade dicing»-skjæremetoden (eller saging), som er en metode for å kutte med et blad to eller tre ganger på rad. "Blade"-skjæremetoden kan kompensere for fenomenet med små flis som flasser av når de "brekker" etter "scribing", og kan beskytte små spon under "singuleringsprosessen". "Blade"-skjæring er forskjellig fra den forrige "skjæring" -skjæringen, det vil si at etter en "kniv"-skjæring, "knekkes" den ikke, men skjærer igjen med et blad. Derfor kalles det også "step dicing"-metoden.
For å beskytte waferen mot ytre skade under kutteprosessen, vil en film påføres waferen på forhånd for å sikre sikrere "singling". Under "back sliping"-prosessen vil filmen festes på forsiden av waferen. Men tvert imot, i "bladskjæring" skal filmen festes på baksiden av waferen. Under den eutektiske dysebindingen (dysebinding, fiksering av de separerte brikkene på PCB-en eller den faste rammen), vil filmen festet på baksiden automatisk falle av. På grunn av den høye friksjonen under kutting, bør DI-vann sprayes kontinuerlig fra alle retninger. I tillegg bør løpehjulet festes med diamantpartikler slik at skivene kan skives bedre. På dette tidspunktet må kuttet (bladtykkelse: rillebredde) være jevnt og må ikke overskride bredden til terningsporet.
I lang tid har saging vært den mest brukte tradisjonelle kuttemetoden. Dens største fordel er at den kan kutte et stort antall wafere på kort tid. Men hvis matehastigheten til skiven økes kraftig, vil muligheten for fliskantfell øke. Derfor bør antall rotasjoner av løpehjulet kontrolleres med ca. 30 000 ganger per minutt. Det kan sees at teknologien til halvlederprosesser ofte er en hemmelighet som akkumuleres sakte gjennom en lang periode med akkumulering og prøving og feiling (i neste avsnitt om eutektisk binding vil vi diskutere innholdet om kutting og DAF).
Terninger før sliping (DBG): kuttesekvensen har endret metoden
Når knivskjæring utføres på en skive med en diameter på 8 tommer, er det ingen grunn til å bekymre seg for at sponkanten skal flasse eller sprekker. Men ettersom waferdiameteren øker til 21 tommer og tykkelsen blir ekstremt tynn, begynner avskallings- og sprekkfenomener å dukke opp igjen. For å redusere den fysiske påvirkningen på skiven under skjæreprosessen betydelig, erstatter DBG-metoden "skjæring før sliping" den tradisjonelle skjæresekvensen. I motsetning til den tradisjonelle «blade»-skjæremetoden som kutter kontinuerlig, utfører DBG først et «blad»-skjæring, og deretter gradvis tynner skivetykkelsen ved kontinuerlig å tynne baksiden til brikken er delt. Det kan sies at DBG er en oppgradert versjon av den forrige "blad"-skjæremetoden. Fordi det kan redusere virkningen av det andre kuttet, har DBG-metoden blitt raskt populært i "wafer-nivå emballasje".
Laser terninger
Wafer-level chip scale package (WLCSP)-prosessen bruker hovedsakelig laserskjæring. Laserskjæring kan redusere fenomener som avskalling og sprekkdannelse, og dermed oppnå bedre kvalitet på flis, men når wafertykkelsen er mer enn 100 μm, vil produktiviteten reduseres kraftig. Derfor brukes den mest på wafere med en tykkelse på mindre enn 100μm (relativt tynne). Laserskjæring kutter silisium ved å påføre høyenergilaser på waferens ripsspor. Men når du bruker den konvensjonelle laserskjæremetoden (Conventional Laser), må en beskyttende film påføres på waferoverflaten på forhånd. Fordi oppvarming eller bestråling av overflaten av waferen med laser, vil disse fysiske kontaktene produsere riller på overflaten av waferen, og de kuttede silisiumfragmentene vil også feste seg til overflaten. Det kan sees at den tradisjonelle laserskjæremetoden også direkte skjærer overflaten av waferen, og i denne henseende ligner den på "blad"-skjæremetoden.
Stealth Dicing (SD) er en metode for først å kutte innsiden av waferen med laserenergi, og deretter påføre eksternt trykk på tapen festet på baksiden for å bryte den, og dermed skille brikken. Når det påføres trykk på tapen på baksiden, vil waferen umiddelbart heves oppover på grunn av strekkingen av tapen, og dermed separere brikken. Fordelene med SD fremfor den tradisjonelle laserskjæremetoden er: For det første er det ingen silisiumrester; for det andre er snittet (Kerf: bredden på skrivesporet) smalt, så flere spon kan oppnås. I tillegg vil avskallings- og oppsprekkingsfenomenet reduseres kraftig ved bruk av SD-metoden, som er avgjørende for den totale kvaliteten på skjæringen. Derfor vil SD-metoden med stor sannsynlighet bli den mest populære teknologien i fremtiden.
Plasma terninger
Plasmaskjæring er en nylig utviklet teknologi som bruker plasmaetsing for å kutte under produksjonsprosessen (Fab). Plasmaskjæring bruker halvgassmaterialer i stedet for væsker, så påvirkningen på miljøet er relativt liten. Og metoden for å kutte hele waferen på en gang er tatt i bruk, så "skjæringshastigheten" er relativt rask. Plasmametoden bruker imidlertid kjemisk reaksjonsgass som råmateriale, og etseprosessen er svært komplisert, så prosessflyten er relativt tungvint. Men sammenlignet med "bladskjæring" og laserskjæring, forårsaker ikke plasmaskjæring skade på waferoverflaten, og reduserer dermed defektraten og oppnår flere sjetonger.
Nylig, siden wafertykkelsen er redusert til 30μm, og mye kobber (Cu) eller materialer med lav dielektrisk konstant (Low-k) er brukt. Derfor, for å forhindre grader (Burr), vil plasmaskjæringsmetoder også favoriseres. Selvfølgelig er plasmaskjæringsteknologien også i stadig utvikling. Jeg tror at i nær fremtid vil det en dag ikke være behov for å bruke en spesiell maske ved etsing, fordi dette er en viktig utviklingsretning for plasmaskjæring.
Ettersom tykkelsen på wafere har blitt kontinuerlig redusert fra 100 μm til 50 μm og deretter til 30 μm, har skjæremetodene for å oppnå uavhengige sjetonger også endret seg og utviklet seg fra "bryting" og "bladskjæring" til laserskjæring og plasmaskjæring. Selv om de stadig mer modne skjæremetodene har økt produksjonskostnadene for selve skjæreprosessen, på den annen side, ved å redusere de uønskede fenomenene som avskalling og sprekkdannelse som ofte oppstår ved halvledersponskjæring og øke antall spåner oppnådd per enhetsplate. , har produksjonskostnadene for en enkelt brikke vist en nedadgående trend. Selvfølgelig er økningen i antall sjetonger oppnådd per arealenhet av waferen nært knyttet til reduksjonen i bredden på terningsgaten. Ved å bruke plasmaskjæring kan man få nesten 20 % flere spon sammenlignet med bruk av "blad"-skjæremetoden, som også er en viktig grunn til at folk velger plasmaskjæring. Med utviklingen og endringene av wafere, chip-utseende og pakkemetoder, dukker det også opp ulike skjæreprosesser som wafer-prosesseringsteknologi og DBG.
Innleggstid: 10. oktober 2024