වේෆර් ඩයිසිං යනු කුමක්ද?

A වේෆර්සැබෑ අර්ධ සන්නායක චිපයක් වීමට වෙනස්කම් තුනක් හරහා යා යුතුය: පළමුව, බ්ලොක් හැඩැති ඉන්ගෝට් වේෆර්වලට කපා ඇත; දෙවන ක්‍රියාවලියේදී, ට්‍රාන්සිස්ටර පෙර ක්‍රියාවලිය හරහා වේෆරයේ ඉදිරිපස කැටයම් කර ඇත; අවසාන වශයෙන්, ඇසුරුම් කිරීම සිදු කරනු ලැබේ, එනම්, කැපුම් ක්රියාවලිය හරහාවේෆර්සම්පූර්ණ අර්ධ සන්නායක චිපයක් බවට පත් වේ. ඇසුරුම්කරණ ක්‍රියාවලිය පසුබිම් ක්‍රියාවලියට අයත් වන බව පෙනේ. මෙම ක්‍රියාවලියේදී, වේෆර් ෂඩාස්‍රාකාර තනි චිප් කිහිපයකට කපා ඇත. ස්වාධීන චිප්ස් ලබා ගැනීමේ මෙම ක්‍රියාවලිය “Singulation” ලෙස හඳුන්වන අතර, වේෆර් පුවරුව ස්වාධීන කියුබොයිඩ්වලට කැපීමේ ක්‍රියාවලිය “වේෆර් කැපීම (Die Sawing)” ලෙස හැඳින්වේ. මෑතකදී, අර්ධ සන්නායක අනුකලනය වැඩිදියුණු කිරීමත් සමග, ඝනකමවේෆර්සිහින් සහ සිහින් වී ඇති අතර, ඇත්ත වශයෙන්ම "singulation" ක්රියාවලියට බොහෝ දුෂ්කරතා ගෙන එයි.

වේෆර් ඩයිසිං වල පරිණාමය

ඉදිරිපස-අන්ත සහ පසු-අන්ත ක්‍රියාවලීන් විවිධ ආකාරවලින් අන්තර්ක්‍රියා හරහා පරිණාමය වී ඇත: පසු-අන්ත ක්‍රියාවලීන්ගේ පරිණාමය මඟින් ෂඩාස්‍රාකාර කුඩා චිප්ස් වල ව්‍යුහය සහ පිහිටීම තීරණය කළ හැකිය.වේෆර්, මෙන්ම වේෆර් මත පෑඩ් (විදුලි සම්බන්ධතා මාර්ග) ව්යුහය සහ පිහිටීම; ඊට පටහැනිව, ඉදිරිපස ක්‍රියාවලීන්ගේ පරිණාමය ක්‍රියාවලිය සහ ක්‍රමය වෙනස් කර ඇතවේෆර්පසුපස සිහින් වීම සහ පසුපස-අන්තයේ ක්රියාවලිය තුළ "ඩයි ඩයිසිං". එමනිසා, පැකේජයේ වඩ වඩාත් සංකීර්ණ පෙනුම පසුකාලීන ක්‍රියාවලියට විශාල බලපෑමක් ඇති කරයි. එපමණක් නොව, පැකේජයේ පෙනුමේ වෙනස අනුව ඩයිසිං අංකය, ක්‍රියා පටිපාටිය සහ වර්ගය ද වෙනස් වේ.

ස්ක්‍රයිබ් ඩයිසිං

මුල් කාලයේ, බාහිර බලය යෙදීමෙන් "බිඳීම" බෙදිය හැකි එකම ඩයිසිං ක්රමය වියවේෆර්hexahedron බවට මිය යයි. කෙසේ වෙතත්, මෙම ක්රමය කුඩා චිපයේ දාරය කැඩීම හෝ කැඩී යාමේ අවාසි ඇත. මීට අමතරව, ලෝහ මතුපිට ඇති බුරුල් සම්පූර්ණයෙන්ම ඉවත් කර නොමැති බැවින්, කැපූ මතුපිට ද ඉතා රළු වේ.
මෙම ගැටළුව විසඳීම සඳහා, "Scribing" කැපීමේ ක්රමය ඇති විය, එනම්, "බිඳීමට" පෙර, මතුපිටවේෆර්ගැඹුරෙන් අඩක් පමණ කපා ඇත. නමට අනුව "Scribing" යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ වේෆරයේ ඉදිරිපස පැත්ත කලින් දැකීමට (අඩක් කැපීමට) ප්‍රේරකයක් භාවිතා කිරීමයි. මුල් දිනවල, අඟල් 6 ට අඩු බොහෝ වේෆර් මෙම කැපුම් ක්‍රමය භාවිතා කළේ පළමුව චිප්ස් අතර "පෙති" සහ පසුව "බිඳීම" ය.

බ්ලේඩ් ඩයිසිං හෝ බ්ලේඩ් කියත්

"Scribing" කැපුම් ක්‍රමය ක්‍රමයෙන් "Blade dicing" කැපීම (හෝ sawing) ක්‍රමය දක්වා වර්ධනය විය, එය පේලියට දෙතුන් වතාවක් තලයක් භාවිතයෙන් කැපීමේ ක්‍රමයකි. "බ්ලේඩ්" කැපීමේ ක්‍රමය මඟින් "ස්ක්‍රයිබ්" කිරීමෙන් පසු "කැඩෙන" විට කුඩා චිප්ස් ගැලවී යාමේ සංසිද්ධිය සම්පූර්ණ කළ හැකි අතර, "සිංයුලේෂන්" ක්‍රියාවලියේදී කුඩා චිප්ස් ආරක්ෂා කළ හැකිය. “බ්ලේඩ්” කැපීම පෙර “ඩයිසිං” කැපීමට වඩා වෙනස් ය, එනම් “තල” කැපීමෙන් පසු එය “කැඩීම” නොව තලයකින් නැවත කැපීමයි. එබැවින්, එය "පියවර ඩයිසිං" ක්රමය ලෙසද හැඳින්වේ.

කැපුම් ක්රියාවලියේදී බාහිර හානිවලින් වේෆර් ආරක්ෂා කිරීම සඳහා, ආරක්ෂිත "තනි" සහතික කිරීම සඳහා චිත්රපටයක් කල්තියා වේෆරයට යොදනු ලැබේ. "පසුපස ඇඹරුම්" ක්රියාවලියේදී, චිත්රපටය වේෆර් ඉදිරිපසට අනුයුක්ත කරනු ලැබේ. නමුත් ඊට ප්රතිවිරුද්ධව, "බ්ලේඩ්" කැපීමේදී, චිත්රපටය වේෆර් පිටුපසට සම්බන්ධ කළ යුතුය. යුටෙක්ටික් ඩයි බන්ධනය අතරතුර (ඩයි බන්ධනය, පීසීබී හෝ ස්ථාවර රාමුව මත වෙන් කරන ලද චිප්ස් සවි කිරීම), පිටුපසට සවි කර ඇති පටලය ස්වයංක්‍රීයව වැටේ. කැපීමේදී ඇතිවන අධික ඝර්ෂණය හේතුවෙන් DI ජලය සෑම දිශාවකින්ම අඛණ්ඩව ඉසිය යුතුය. ඊට අමතරව, පෙති වඩාත් හොඳින් කපා ගත හැකි වන පරිදි දියමන්ති අංශු සමඟ ප්‍රේරකය සවි කළ යුතුය. මෙම අවස්ථාවේදී, කැපීම (තල ඝණකම: වල පළල) ඒකාකාර විය යුතු අතර ඩයිසිං වල පළල නොඉක්මවිය යුතුය.
දිගු කලක් තිස්සේ, sawing යනු බහුලව භාවිතා වන සාම්ප්රදායික කැපුම් ක්රමයකි. එහි ඇති ලොකුම වාසිය නම් කෙටි කාලයක් තුළ විශාල වේෆර් ප්‍රමාණයක් කපා හැරිය හැකි වීමයි. කෙසේ වෙතත්, පෙත්තෙහි පෝෂණ වේගය බෙහෙවින් වැඩි වුවහොත්, චිප්ලට් දාර පීල් කිරීමේ හැකියාව වැඩි වේ. එබැවින්, ප්‍රේරකයේ භ්‍රමණ ගණන විනාඩියකට 30,000 වාරයක් පමණ පාලනය කළ යුතුය. අර්ධ සන්නායක ක්‍රියාවලියේ තාක්‍ෂණය බොහෝ විට දිගු කාලයක් සමුච්චය වීම සහ අත්හදා බැලීම් සහ දෝෂයන් හරහා සෙමින් සමුච්චය වන රහසක් බව දැකිය හැකිය (eutectic බන්ධනය පිළිබඳ ඊළඟ කොටසේදී, කැපීම සහ DAF පිළිබඳ අන්තර්ගතය අපි සාකච්ඡා කරමු).

ඇඹරීමට පෙර ඩයිසිං (DBG): කැපුම් අනුපිළිවෙල ක්රමය වෙනස් කර ඇත

බ්ලේඩ් කැපීම අඟල් 8 ක විෂ්කම්භයක් සහිත වේෆරයක් මත සිදු කරන විට, චිප්ලට් දාර පීල් කිරීම හෝ ඉරිතැලීම ගැන කරදර විය යුතු නැත. නමුත් වේෆර් විෂ්කම්භය අඟල් 21 දක්වා වැඩි වන අතර ඝනකම අතිශයින් තුනී වන විට, පීලිං සහ ඉරිතැලීම් සංසිද්ධි නැවත පෙනෙන්නට පටන් ගනී. කැපුම් ක්රියාවලියේදී වේෆර් මත භෞතික බලපෑම සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කිරීම සඳහා, "ඇඹරීමට පෙර ඩයිසිං" DBG ක්රමය සාම්ප්රදායික කැපුම් අනුපිළිවෙල ප්රතිස්ථාපනය කරයි. සාම්ප්‍රදායික “තල” කැපීමේ ක්‍රමය මෙන් නොව, DBG විසින් ප්‍රථමයෙන් “තල” කැපීමක් සිදු කරයි, පසුව චිපය බෙදෙන තුරු පසුපස පැත්ත දිගින් දිගටම තුනී කරමින් වේෆර් ඝණකම ක්‍රමයෙන් තුනී කරයි. DBG යනු පෙර "බ්ලේඩ්" කැපුම් ක්රමයේ වැඩිදියුණු කළ අනුවාදයක් බව පැවසිය හැකිය. එය දෙවන කප්පාදුවේ බලපෑම අඩු කළ හැකි නිසා, DBG ක්රමය "වේෆර් මට්ටමේ ඇසුරුම්" තුළ වේගයෙන් ජනප්රිය වී ඇත.

ලේසර් ඩයිසිං

වේෆර් මට්ටමේ චිප් පරිමාණ පැකේජය (WLCSP) ක්‍රියාවලිය ප්‍රධාන වශයෙන් ලේසර් කැපීම භාවිතා කරයි. ලේසර් කැපීම මගින් පීල් කිරීම සහ ඉරිතැලීම වැනි සංසිද්ධි අඩු කළ හැකි අතර එමඟින් වඩා හොඳ තත්ත්වයේ චිප්ස් ලබා ගත හැකිය, නමුත් වේෆර් ඝණකම 100μm ට වඩා වැඩි වන විට, ඵලදායිතාව බෙහෙවින් අඩු වනු ඇත. එමනිසා, එය බොහෝ විට 100μm (සාපේක්ෂ වශයෙන් තුනී) ට අඩු ඝනකම සහිත වේෆර් මත භාවිතා වේ. ලේසර් කැපීම, වේෆර්ගේ ස්ක්‍රයිබ් කට්ටට අධි ශක්ති ලේසර් යෙදීමෙන් සිලිකන් කපා දමයි. කෙසේ වෙතත්, සාම්ප්‍රදායික ලේසර් (සාම්ප්‍රදායික ලේසර්) කැපීමේ ක්‍රමය භාවිතා කරන විට, වේෆර් මතුපිටට ආරක්ෂිත පටලයක් කල්තියා යෙදිය යුතුය. ලේසර් සමඟ වේෆරයේ මතුපිට රත් කිරීම හෝ විකිරණය කිරීම නිසා, මෙම භෞතික සම්බන්ධතා මඟින් වේෆරයේ මතුපිට කට්ට ඇති වන අතර, කැපූ සිලිකන් කැබලි ද මතුපිටට ඇලී සිටී. සාම්ප්‍රදායික ලේසර් කැපුම් ක්‍රමය ද වේෆරයේ මතුපිට සෘජුවම කපන බව දැකිය හැකි අතර මේ සම්බන්ධයෙන් එය “තල” කැපුම් ක්‍රමයට සමාන වේ.

Stealth Dicing (SD) යනු මුලින්ම ලේසර් ශක්තියෙන් වේෆරයේ ඇතුළත කපා, පසුව එය කැඩීම සඳහා පිටුපස සවි කර ඇති පටියට බාහිර පීඩනය යෙදීමෙන් චිපය වෙන් කිරීමකි. පිටුපස ඇති ටේප් එකට පීඩනය යොදන විට, ටේප් එක දිග හැරීම හේතුවෙන් වේෆර් ක්ෂණිකව ඉහළට ඔසවන අතර එමඟින් චිපය වෙන් කරයි. සාම්ප්රදායික ලේසර් කැපීමේ ක්රමයට වඩා SD හි ඇති වාසි: පළමුව, සිලිකන් සුන්බුන් නොමැත; දෙවනුව, kerf (Kerf: scribe groove හි පළල) පටු වේ, එබැවින් වැඩි චිප්ස් ලබා ගත හැක. මීට අමතරව, කැපීමේ සමස්ත ගුණාත්මක භාවය සඳහා තීරනාත්මක වන SD ක්රමය භාවිතයෙන් පීල් කිරීම සහ ඉරිතැලීම් සංසිද්ධිය විශාල වශයෙන් අඩු කරනු ඇත. ඒ නිසා SD ක්‍රමය අනාගතයේදී ජනප්‍රියම තාක්‍ෂණය බවට පත්වීමට බොහෝ දුරට ඉඩ තිබේ.

ප්ලාස්මා ඩයිසිං
ප්ලාස්මා කැපීම යනු නිෂ්පාදන (Fab) ක්‍රියාවලියේදී කැපීම සඳහා ප්ලාස්මා කැටයම් භාවිතා කරන මෑතකදී දියුණු කරන ලද තාක්ෂණයකි. ප්ලාස්මා කැපීම ද්රව වෙනුවට අර්ධ වායු ද්රව්ය භාවිතා කරයි, එබැවින් පරිසරයට ඇති බලපෑම සාපේක්ෂව කුඩා වේ. තවද සම්පූර්ණ වේෆරය එකවර කැපීමේ ක්‍රමය අනුගමනය කරනු ලැබේ, එබැවින් “කපන” වේගය සාපේක්ෂව වේගවත් වේ. කෙසේ වෙතත්, ප්ලාස්මා ක්‍රමය අමුද්‍රව්‍ය ලෙස රසායනික ප්‍රතික්‍රියා වායුව භාවිතා කරන අතර, කැටයම් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය ඉතා සංකීර්ණ බැවින් එහි ක්‍රියාවලිය ප්‍රවාහය සාපේක්ෂව අපහසු වේ. නමුත් "බ්ලේඩ්" කැපීම සහ ලේසර් කැපීම සමඟ සසඳන විට, ප්ලාස්මා කැපීම වේෆර් මතුපිටට හානි නොවන අතර එමඟින් දෝෂ අනුපාතය අඩු කර වැඩි චිප්ස් ලබා ගනී.

මෑතකදී, වේෆර් ඝණකම 30μm දක්වා අඩු කර ඇති අතර, තඹ (Cu) හෝ අඩු පාර විද්යුත් නියත ද්රව්ය (Low-k) ගොඩක් භාවිතා වේ. එබැවින්, බර්ස් (Burr) වැළැක්වීම සඳහා, ප්ලාස්මා කැපීමේ ක්රම ද අනුග්රහය දක්වනු ඇත. ඇත්ත වශයෙන්ම, ප්ලාස්මා කැපීමේ තාක්ෂණය ද නිරන්තරයෙන් සංවර්ධනය වෙමින් පවතී. නුදුරු අනාගතයේ දී, කැටයම් කිරීමේදී විශේෂ වෙස් මුහුණක් පැළඳීමට අවශ්‍ය නොවනු ඇතැයි මම විශ්වාස කරමි, මන්ද මෙය ප්ලාස්මා කැපීමේ ප්‍රධාන සංවර්ධන දිශාවකි.

වේෆර්වල ඝණකම අඛණ්ඩව 100μm සිට 50μm දක්වා සහ පසුව 30μm දක්වා අඩු වී ඇති බැවින්, ස්වාධීන චිප්ස් ලබා ගැනීම සඳහා කැපුම් ක්රම ද "බිඳීම" සහ "තල" කැපීමේ සිට ලේසර් කැපීම සහ ප්ලාස්මා කැපීම දක්වා වෙනස් වෙමින් සංවර්ධනය වෙමින් පවතී. වඩ වඩාත් පරිණත කැපුම් ක්‍රම මගින් කැපුම් ක්‍රියාවලියේම නිෂ්පාදන පිරිවැය වැඩි කර ඇතත්, අනෙක් අතට, අර්ධ සන්නායක චිප් කැපීමේදී බොහෝ විට සිදු වන පීල් කිරීම සහ ඉරිතැලීම වැනි අනවශ්‍ය සංසිද්ධි සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කිරීම සහ ඒකක වේෆරයකින් ලබා ගන්නා චිප් ගණන වැඩි කිරීම. , තනි චිපයක නිෂ්පාදන පිරිවැය පහත වැටීමේ ප්‍රවණතාවයක් පෙන්නුම් කර ඇත. ඇත්ත වශයෙන්ම, වේෆරයේ ඒකක ප්‍රදේශයකට ලබා ගන්නා චිප් ගණන වැඩි වීම ඩයිසිං වීදියේ පළල අඩු කිරීම සමඟ සමීපව සම්බන්ධ වේ. ප්ලාස්මා කැපීම භාවිතා කිරීම, "බ්ලේඩ්" කැපීමේ ක්‍රමය භාවිතා කිරීමට සාපේක්ෂව 20% කට ආසන්න චිප්ස් ලබා ගත හැකි අතර, එය මිනිසුන් ප්ලාස්මා කැපීම තෝරා ගැනීමට ප්‍රධාන හේතුවකි. වේෆර්, චිප් පෙනුම සහ ඇසුරුම් ක්‍රමවල සංවර්ධනය හා වෙනස්වීම් සමඟ, වේෆර් සැකසුම් තාක්ෂණය සහ DBG වැනි විවිධ කැපුම් ක්‍රියාවලීන් ද මතුවෙමින් තිබේ.