వేఫర్ డైసింగ్ అంటే ఏమిటి?

A పొరనిజమైన సెమీకండక్టర్ చిప్‌గా మారడానికి మూడు మార్పుల ద్వారా వెళ్ళాలి: మొదట, బ్లాక్-ఆకారపు కడ్డీ పొరలుగా కత్తిరించబడుతుంది; రెండవ ప్రక్రియలో, మునుపటి ప్రక్రియ ద్వారా పొర ముందు భాగంలో ట్రాన్సిస్టర్‌లు చెక్కబడి ఉంటాయి; చివరగా, ప్యాకేజింగ్ నిర్వహిస్తారు, అంటే, కట్టింగ్ ప్రక్రియ ద్వారా, దిపొరపూర్తి సెమీకండక్టర్ చిప్ అవుతుంది. ప్యాకేజింగ్ ప్రక్రియ బ్యాక్ ఎండ్ ప్రాసెస్‌కు చెందినదని చూడవచ్చు. ఈ ప్రక్రియలో, పొర అనేక హెక్సాహెడ్రాన్ వ్యక్తిగత చిప్‌లుగా కత్తిరించబడుతుంది. స్వతంత్ర చిప్‌లను పొందే ఈ ప్రక్రియను "సింగులేషన్" అని పిలుస్తారు మరియు పొర బోర్డుని స్వతంత్ర క్యూబాయిడ్‌లుగా కత్తిరించే ప్రక్రియను "వేఫర్ కట్టింగ్ (డై సావింగ్)" అంటారు. ఇటీవల, సెమీకండక్టర్ ఇంటిగ్రేషన్ మెరుగుపడటంతో, మందంపొరలుసన్నగా మరియు సన్నగా మారింది, ఇది "సింగులేషన్" ప్రక్రియకు చాలా కష్టాలను తెస్తుంది.

పొర డైసింగ్ యొక్క పరిణామం

ఫ్రంట్-ఎండ్ మరియు బ్యాక్-ఎండ్ ప్రక్రియలు వివిధ మార్గాల్లో పరస్పర చర్య ద్వారా అభివృద్ధి చెందాయి: బ్యాక్-ఎండ్ ప్రక్రియల పరిణామం హెక్సాహెడ్రాన్ చిన్న చిప్‌ల నిర్మాణం మరియు స్థితిని డై నుండి వేరు చేయగలదు.పొర, అలాగే పొరపై మెత్తలు (విద్యుత్ కనెక్షన్ మార్గాలు) యొక్క నిర్మాణం మరియు స్థానం; దీనికి విరుద్ధంగా, ఫ్రంట్-ఎండ్ ప్రక్రియల పరిణామం ప్రక్రియ మరియు పద్ధతిని మార్చిందిపొరబ్యాక్ ఎండ్ ప్రక్రియలో బ్యాక్ సన్నబడటం మరియు "డై డైసింగ్". అందువల్ల, ప్యాకేజీ యొక్క పెరుగుతున్న అధునాతన ప్రదర్శన బ్యాక్-ఎండ్ ప్రక్రియపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. అంతేకాకుండా, ప్యాకేజీ యొక్క రూపాన్ని బట్టి డైసింగ్ యొక్క సంఖ్య, విధానం మరియు రకం కూడా తదనుగుణంగా మారుతుంది.

స్క్రైబ్ డైసింగ్

ప్రారంభ రోజులలో, బాహ్య శక్తిని వర్తింపజేయడం ద్వారా "బ్రేకింగ్" అనేది విభజించగల ఏకైక డైసింగ్ పద్ధతిపొరhexahedron లోకి చనిపోతుంది. అయినప్పటికీ, ఈ పద్ధతిలో చిన్న చిప్ యొక్క అంచు యొక్క చిప్పింగ్ లేదా క్రాకింగ్ యొక్క ప్రతికూలతలు ఉన్నాయి. అదనంగా, మెటల్ ఉపరితలంపై బర్ర్స్ పూర్తిగా తొలగించబడనందున, కట్ ఉపరితలం కూడా చాలా కఠినమైనది.
ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి, "స్క్రైబింగ్" కట్టింగ్ పద్ధతి ఉనికిలోకి వచ్చింది, అంటే, "బ్రేకింగ్" ముందు,పొరసగం లోతు వరకు కత్తిరించబడుతుంది. "స్క్రైబింగ్", పేరు సూచించినట్లుగా, పొర యొక్క ముందు భాగాన్ని ముందుగానే చూసేందుకు (సగం కట్) ఇంపెల్లర్‌ని ఉపయోగించడాన్ని సూచిస్తుంది. ప్రారంభ రోజులలో, 6 అంగుళాల కంటే తక్కువ ఉన్న చాలా పొరలు చిప్‌ల మధ్య మొదట "స్లైసింగ్" మరియు తరువాత "బ్రేకింగ్" అనే ఈ కట్టింగ్ పద్ధతిని ఉపయోగించాయి.

బ్లేడ్ డైసింగ్ లేదా బ్లేడ్ సావింగ్

"స్క్రైబింగ్" కట్టింగ్ పద్ధతి క్రమంగా "బ్లేడ్ డైసింగ్" కటింగ్ (లేదా కత్తిరింపు) పద్ధతిలో అభివృద్ధి చెందింది, ఇది వరుసగా రెండు లేదా మూడు సార్లు బ్లేడ్‌ని ఉపయోగించి కత్తిరించే పద్ధతి. "బ్లేడ్" కట్టింగ్ పద్ధతి "స్క్రైబ్" తర్వాత "బ్రేకింగ్" చేసినప్పుడు చిన్న చిప్స్ ఒలిచిపోయే దృగ్విషయాన్ని భర్తీ చేయగలదు మరియు "సింగులేషన్" ప్రక్రియలో చిన్న చిప్‌లను రక్షించగలదు. "బ్లేడ్" కట్టింగ్ మునుపటి "డైసింగ్" కటింగ్ నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది, అంటే, "బ్లేడ్" కటింగ్ తర్వాత, అది "బ్రేకింగ్" కాదు, కానీ బ్లేడ్తో మళ్లీ కత్తిరించడం. కాబట్టి, దీనిని "స్టెప్ డైసింగ్" పద్ధతి అని కూడా అంటారు.

కట్టింగ్ ప్రక్రియలో బాహ్య నష్టం నుండి పొరను రక్షించడానికి, సురక్షితమైన "సింగిలింగ్" ను నిర్ధారించడానికి ముందుగానే పొరకు ఒక చిత్రం వర్తించబడుతుంది. "బ్యాక్ గ్రౌండింగ్" ప్రక్రియలో, ఫిల్మ్ పొర ముందు భాగంలో జోడించబడుతుంది. కానీ విరుద్దంగా, "బ్లేడ్" కటింగ్లో, ఫిల్మ్ పొర వెనుకకు జోడించబడాలి. యుటెక్టిక్ డై బాండింగ్ సమయంలో (డై బాండింగ్, వేరు చేయబడిన చిప్‌లను PCB లేదా ఫిక్స్‌డ్ ఫ్రేమ్‌లో ఫిక్సింగ్ చేయడం), వెనుకకు జోడించబడిన ఫిల్మ్ స్వయంచాలకంగా పడిపోతుంది. కోత సమయంలో అధిక రాపిడి కారణంగా, DI నీటిని అన్ని దిశల నుండి నిరంతరం పిచికారీ చేయాలి. అదనంగా, ఇంపెల్లర్ డైమండ్ కణాలతో జతచేయబడాలి, తద్వారా ముక్కలు బాగా ముక్కలు చేయబడతాయి. ఈ సమయంలో, కట్ (బ్లేడ్ మందం: గాడి వెడల్పు) ఏకరీతిగా ఉండాలి మరియు డైసింగ్ గాడి వెడల్పును మించకూడదు.
చాలా కాలంగా, కత్తిరింపు అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే సాంప్రదాయ కట్టింగ్ పద్ధతి. దీని అతిపెద్ద ప్రయోజనం ఏమిటంటే ఇది తక్కువ సమయంలో పెద్ద సంఖ్యలో పొరలను కత్తిరించగలదు. అయినప్పటికీ, స్లైస్ యొక్క ఫీడింగ్ వేగం బాగా పెరిగితే, చిప్లెట్ ఎడ్జ్ పీల్ అయ్యే అవకాశం పెరుగుతుంది. అందువల్ల, ఇంపెల్లర్ యొక్క భ్రమణాల సంఖ్య నిమిషానికి సుమారు 30,000 సార్లు నియంత్రించబడాలి. సెమీకండక్టర్ ప్రక్రియ యొక్క సాంకేతికత తరచుగా చాలా కాలం పాటు చేరడం మరియు ట్రయల్ మరియు ఎర్రర్ (యూటెక్టిక్ బాండింగ్‌పై తదుపరి విభాగంలో, కటింగ్ మరియు DAF గురించిన కంటెంట్‌ను చర్చిస్తాము) ద్వారా నెమ్మదిగా సేకరించబడిన రహస్యం అని చూడవచ్చు.

గ్రౌండింగ్‌కు ముందు డైసింగ్ (DBG): కట్టింగ్ సీక్వెన్స్ పద్ధతిని మార్చింది

8-అంగుళాల వ్యాసం కలిగిన పొరపై బ్లేడ్ కట్టింగ్ చేసినప్పుడు, చిప్లెట్ ఎడ్జ్ పీలింగ్ లేదా క్రాకింగ్ గురించి ఆందోళన చెందాల్సిన అవసరం లేదు. కానీ పొర వ్యాసం 21 అంగుళాలకు పెరుగుతుంది మరియు మందం చాలా సన్నగా మారుతుంది, పొట్టు మరియు పగుళ్లు మళ్లీ కనిపించడం ప్రారంభమవుతుంది. కట్టింగ్ ప్రక్రియలో పొరపై భౌతిక ప్రభావాన్ని గణనీయంగా తగ్గించడానికి, "గ్రౌండింగ్ చేయడానికి ముందు డైసింగ్" యొక్క DBG పద్ధతి సాంప్రదాయ కట్టింగ్ క్రమాన్ని భర్తీ చేస్తుంది. సాంప్రదాయ "బ్లేడ్" కట్టింగ్ పద్ధతిలో కాకుండా, నిరంతరం కత్తిరించే పద్ధతి వలె కాకుండా, DBG మొదట "బ్లేడ్" కట్‌ను నిర్వహిస్తుంది, ఆపై చిప్ విడిపోయే వరకు వెనుక వైపు నిరంతరం సన్నబడటం ద్వారా క్రమంగా పొర మందాన్ని పలుచన చేస్తుంది. DBG అనేది మునుపటి "బ్లేడ్" కట్టింగ్ పద్ధతి యొక్క అప్‌గ్రేడ్ వెర్షన్ అని చెప్పవచ్చు. ఇది రెండవ కట్ యొక్క ప్రభావాన్ని తగ్గించగలదు కాబట్టి, DBG పద్ధతి "వేఫర్-లెవల్ ప్యాకేజింగ్"లో వేగంగా ప్రాచుర్యం పొందింది.

లేజర్ డైసింగ్

పొర-స్థాయి చిప్ స్కేల్ ప్యాకేజీ (WLCSP) ప్రక్రియ ప్రధానంగా లేజర్ కట్టింగ్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. లేజర్ కటింగ్ పీలింగ్ మరియు క్రాకింగ్ వంటి దృగ్విషయాలను తగ్గిస్తుంది, తద్వారా మెరుగైన నాణ్యమైన చిప్‌లను పొందవచ్చు, అయితే పొర మందం 100μm కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, ఉత్పాదకత బాగా తగ్గుతుంది. అందువల్ల, ఇది ఎక్కువగా 100μm (సాపేక్షంగా సన్నని) కంటే తక్కువ మందం కలిగిన పొరలపై ఉపయోగించబడుతుంది. లేజర్ కటింగ్ పొర యొక్క స్క్రైబ్ గ్రూవ్‌కు అధిక-శక్తి లేజర్‌ను వర్తింపజేయడం ద్వారా సిలికాన్‌ను తగ్గిస్తుంది. అయినప్పటికీ, సాంప్రదాయిక లేజర్ (కన్వెన్షనల్ లేజర్) కట్టింగ్ పద్ధతిని ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, ముందుగానే పొర ఉపరితలంపై రక్షిత చిత్రం వర్తింపజేయాలి. లేజర్‌తో పొర యొక్క ఉపరితలాన్ని వేడి చేయడం లేదా రేడియేట్ చేయడం వలన, ఈ భౌతిక పరిచయాలు పొర యొక్క ఉపరితలంపై పొడవైన కమ్మీలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి మరియు కత్తిరించిన సిలికాన్ శకలాలు కూడా ఉపరితలంపై కట్టుబడి ఉంటాయి. సాంప్రదాయ లేజర్ కట్టింగ్ పద్ధతి నేరుగా పొర యొక్క ఉపరితలాన్ని కత్తిరించినట్లు చూడవచ్చు మరియు ఈ విషయంలో, ఇది "బ్లేడ్" కట్టింగ్ పద్ధతిని పోలి ఉంటుంది.

స్టెల్త్ డైసింగ్ (SD) అనేది లేజర్ శక్తితో పొర లోపలి భాగాన్ని ముందుగా కత్తిరించే పద్ధతి, ఆపై దానిని విచ్ఛిన్నం చేయడానికి వెనుకకు జోడించిన టేప్‌పై బాహ్య ఒత్తిడిని వర్తింపజేసి, తద్వారా చిప్‌ను వేరు చేస్తుంది. వెనుకవైపు ఉన్న టేప్‌పై ఒత్తిడిని ప్రయోగించినప్పుడు, టేప్‌ని సాగదీయడం వల్ల పొర తక్షణమే పైకి లేస్తుంది, తద్వారా చిప్‌ను వేరు చేస్తుంది. సాంప్రదాయ లేజర్ కట్టింగ్ పద్ధతి కంటే SD యొక్క ప్రయోజనాలు: మొదటిది, సిలికాన్ శిధిలాలు లేవు; రెండవది, కెర్ఫ్ (కెర్ఫ్: స్క్రైబ్ గ్రోవ్ యొక్క వెడల్పు) ఇరుకైనది, కాబట్టి ఎక్కువ చిప్‌లను పొందవచ్చు. అదనంగా, SD పద్ధతిని ఉపయోగించి పీలింగ్ మరియు క్రాకింగ్ దృగ్విషయం బాగా తగ్గించబడుతుంది, ఇది కట్టింగ్ యొక్క మొత్తం నాణ్యతకు కీలకమైనది. అందువల్ల, SD పద్ధతి భవిష్యత్తులో అత్యంత ప్రజాదరణ పొందిన సాంకేతికతగా మారే అవకాశం ఉంది.

ప్లాస్మా డైసింగ్
ప్లాస్మా కట్టింగ్ అనేది ఇటీవల అభివృద్ధి చేయబడిన సాంకేతికత, ఇది తయారీ (ఫ్యాబ్) ప్రక్రియలో కత్తిరించడానికి ప్లాస్మా ఎచింగ్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. ప్లాస్మా కట్టింగ్ ద్రవాలకు బదులుగా సెమీ-గ్యాస్ పదార్థాలను ఉపయోగిస్తుంది, కాబట్టి పర్యావరణంపై ప్రభావం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. మరియు మొత్తం పొరను ఒకేసారి కత్తిరించే పద్ధతి అవలంబించబడింది, కాబట్టి "కటింగ్" వేగం సాపేక్షంగా వేగంగా ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, ప్లాస్మా పద్ధతి రసాయన ప్రతిచర్య వాయువును ముడి పదార్థంగా ఉపయోగిస్తుంది మరియు చెక్కడం ప్రక్రియ చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది, కాబట్టి దాని ప్రక్రియ ప్రవాహం సాపేక్షంగా గజిబిజిగా ఉంటుంది. కానీ "బ్లేడ్" కటింగ్ మరియు లేజర్ కట్టింగ్‌తో పోలిస్తే, ప్లాస్మా కట్టింగ్ పొర ఉపరితలంపై నష్టం కలిగించదు, తద్వారా లోపం రేటును తగ్గిస్తుంది మరియు మరిన్ని చిప్‌లను పొందుతుంది.

ఇటీవల, పొర మందం 30μm కు తగ్గించబడింది మరియు చాలా రాగి (Cu) లేదా తక్కువ విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం పదార్థాలు (తక్కువ-k) ఉపయోగించబడతాయి. అందువల్ల, బర్ర్స్ (బర్ర్) నిరోధించడానికి, ప్లాస్మా కట్టింగ్ పద్ధతులు కూడా అనుకూలంగా ఉంటాయి. వాస్తవానికి, ప్లాస్మా కట్టింగ్ టెక్నాలజీ కూడా నిరంతరం అభివృద్ధి చెందుతోంది. సమీప భవిష్యత్తులో, ఎచింగ్ చేసేటప్పుడు ఒక రోజు ప్రత్యేక ముసుగు ధరించాల్సిన అవసరం లేదని నేను నమ్ముతున్నాను, ఎందుకంటే ఇది ప్లాస్మా కటింగ్ యొక్క ప్రధాన అభివృద్ధి దిశ.

పొరల మందం నిరంతరంగా 100μm నుండి 50μmకి ఆపై 30μmకి తగ్గించబడినందున, స్వతంత్ర చిప్‌లను పొందే కట్టింగ్ పద్ధతులు కూడా "బ్రేకింగ్" మరియు "బ్లేడ్" కటింగ్ నుండి లేజర్ కటింగ్ మరియు ప్లాస్మా కటింగ్ వరకు మారుతున్నాయి మరియు అభివృద్ధి చెందాయి. పెరుగుతున్న పరిణతి చెందిన కట్టింగ్ పద్ధతులు కట్టింగ్ ప్రక్రియ యొక్క ఉత్పత్తి వ్యయాన్ని పెంచినప్పటికీ, మరోవైపు, సెమీకండక్టర్ చిప్ కటింగ్‌లో తరచుగా సంభవించే పీలింగ్ మరియు క్రాకింగ్ వంటి అవాంఛనీయ విషయాలను గణనీయంగా తగ్గించడం మరియు యూనిట్ పొరకు పొందిన చిప్‌ల సంఖ్యను పెంచడం ద్వారా. , ఒకే చిప్ ఉత్పత్తి ధర తగ్గుముఖం పట్టింది. వాస్తవానికి, పొర యొక్క యూనిట్ ప్రాంతానికి పొందిన చిప్‌ల సంఖ్య పెరుగుదల డైసింగ్ స్ట్రీట్ యొక్క వెడల్పు తగ్గింపుతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. ప్లాస్మా కట్టింగ్‌ని ఉపయోగించి, “బ్లేడ్” కట్టింగ్ పద్ధతిని ఉపయోగించడంతో పోలిస్తే దాదాపు 20% ఎక్కువ చిప్‌లను పొందవచ్చు, ప్రజలు ప్లాస్మా కట్టింగ్‌ను ఎంచుకోవడానికి ఇది ఒక ప్రధాన కారణం. పొరలు, చిప్ రూపాన్ని మరియు ప్యాకేజింగ్ పద్ధతుల అభివృద్ధి మరియు మార్పులతో, వేఫర్ ప్రాసెసింగ్ టెక్నాలజీ మరియు DBG వంటి వివిధ కట్టింగ్ ప్రక్రియలు కూడా పుట్టుకొస్తున్నాయి.