A wafelmoet deur drie veranderinge gaan om 'n ware halfgeleierskyfie te word: eerstens word die blokvormige staaf in wafers gesny; in die tweede proses word transistors op die voorkant van die wafer gegraveer deur die vorige proses; laastens word verpakking uitgevoer, dit wil sê deur die snyproses, diewafelword 'n volledige halfgeleier-skyfie. Daar kan gesien word dat die verpakkingsproses aan die agterkant-proses behoort. In hierdie proses word die wafer in verskeie heksaëder-individuele skyfies gesny. Hierdie proses om onafhanklike skyfies te verkry, word "Singulasie" genoem, en die proses om die waferbord in onafhanklike kubusvormige skyfies te saag, word "wafersny (Die Sawing)" genoem. Onlangs, met die verbetering van halfgeleierintegrasie, het die dikte vanwafelshet al hoe dunner geword, wat natuurlik baie probleme met die "singulasie"-proses veroorsaak.
Die evolusie van waferblokkiesmaak
Voor- en agterkantprosesse het op verskeie maniere deur interaksie ontwikkel: die evolusie van agterkantprosesse kan die struktuur en posisie van die heksaëder-klein skyfies wat van die matrys op die ... geskei word, bepaal.wafel, sowel as die struktuur en posisie van die pads (elektriese verbindingspaaie) op die wafer; inteendeel, die evolusie van voorste prosesse het die proses en metode vanwafelagteruitdunning en "die dicing" in die agterkantproses. Daarom sal die toenemend gesofistikeerde voorkoms van die verpakking 'n groot impak op die agterkantproses hê. Boonop sal die aantal, prosedure en tipe dicing ook dienooreenkomstig verander na gelang van die verandering in die voorkoms van die verpakking.
Skribentblokkies
In die vroeë dae was "breek" deur eksterne krag toe te pas die enigste snymetode wat die kon verdeelwafelin heksaëder-matryse. Hierdie metode het egter die nadele van afskilfering of krake van die rand van die klein skyfie. Boonop, aangesien die brame op die metaaloppervlak nie heeltemal verwyder word nie, is die snyoppervlak ook baie grof.
Om hierdie probleem op te los, het die "Scribing"-snymetode ontstaan, dit wil sê, voor die "breek" van die oppervlak van diewafelword tot ongeveer die helfte van die diepte gesny. "Skryf", soos die naam aandui, verwys na die gebruik van 'n waaier om die voorkant van die wafer vooraf te saag (half te sny). In die vroeë dae het die meeste wafers onder 6 duim hierdie snymetode gebruik om eers tussen skyfies te "sny" en dan te "breek".
Lem Sny of Lem Saag
Die "Skryf"-snymetode het geleidelik ontwikkel tot die "Lem-sny"-sny- (of saag-) metode, wat 'n metode is om twee of drie keer agtereenvolgens met 'n lem te sny. Die "Lem"-snymetode kan vergoed vir die verskynsel van klein skyfies wat afskilfer wanneer dit "breek" na "skryf", en kan klein skyfies tydens die "singulasie"-proses beskerm. "Lem"-sny verskil van die vorige "sny"-sny, dit wil sê, na 'n "lem"-sny "breek" dit nie, maar sny dit weer met 'n lem. Daarom word dit ook die "stap-sny"-metode genoem.
Om die wafer teen eksterne skade tydens die snyproses te beskerm, sal 'n film vooraf op die wafer aangebring word om veiliger "enkelvoudiging" te verseker. Tydens die "terugslyp"-proses sal die film aan die voorkant van die wafer vasgemaak word. Maar inteendeel, tydens "lem"-sny moet die film aan die agterkant van die wafer vasgemaak word. Tydens die eutektiese matrysbinding (matrysbinding, die vasmaak van die geskeide skyfies op die PCB of vaste raam), sal die film wat aan die agterkant vasgemaak is, outomaties afval. As gevolg van die hoë wrywing tydens sny, moet DI-water voortdurend vanuit alle rigtings gespuit word. Daarbenewens moet die waaier met diamantdeeltjies vasgemaak word sodat die skyfies beter gesny kan word. Op hierdie tydstip moet die sny (lemdikte: groefwydte) eenvormig wees en nie die breedte van die snygroef oorskry nie.
Saagwerk was lank reeds die mees gebruikte tradisionele snymetode. Die grootste voordeel daarvan is dat dit 'n groot aantal wafers in 'n kort tyd kan sny. As die toevoerspoed van die skyfie egter aansienlik verhoog word, sal die moontlikheid van skyfie-randafskilfering toeneem. Daarom moet die aantal rotasies van die waaier beheer word teen ongeveer 30 000 keer per minuut. Daar kan gesien word dat die tegnologie van halfgeleierprosesse dikwels 'n geheim is wat stadig opgehoop word deur 'n lang tydperk van ophoping en probeerslae (in die volgende afdeling oor eutektiese binding sal ons die inhoud oor sny en DAF bespreek).
Sny voor maal (DBG): die snyvolgorde het die metode verander
Wanneer lemgesny op 'n wafer met 'n deursnee van 8 duim uitgevoer word, hoef jy nie bekommerd te wees oor die afskilfering of krake van die skyfierand nie. Maar soos die waferdeursnee tot 21 duim toeneem en die dikte uiters dun word, begin afskilfering- en kraakverskynsels weer verskyn. Om die fisiese impak op die wafer tydens die snyproses aansienlik te verminder, vervang die DBG-metode van "sny voor maal" die tradisionele snyvolgorde. Anders as die tradisionele "lem"-snymetode wat aanhoudend sny, voer DBG eers 'n "lem"-sny uit, en verdun dan geleidelik die waferdikte deur die agterkant voortdurend te verdun totdat die skyfie gesplete is. Daar kan gesê word dat DBG 'n opgegradeerde weergawe van die vorige "lem"-snymetode is. Omdat dit die impak van die tweede sny kan verminder, is die DBG-metode vinnig gewild gemaak in "wafervlakverpakking".
Laser-snywerk
Die wafervlak-skyfieskaalpakket (WLCSP) proses gebruik hoofsaaklik lasersny. Lasersny kan verskynsels soos afskilfering en krake verminder, waardeur skyfies van beter gehalte verkry word, maar wanneer die waferdikte meer as 100 μm is, sal die produktiwiteit aansienlik verminder word. Daarom word dit meestal gebruik op wafers met 'n dikte van minder as 100 μm (relatief dun). Lasersny sny silikon deur hoë-energie laser op die wafer se krasgroef toe te pas. Wanneer die konvensionele laser (Konvensionele Laser) snymetode gebruik word, moet 'n beskermende film egter vooraf op die waferoppervlak aangebring word. Omdat die oppervlak van die wafer met laser verhit of bestraal word, sal hierdie fisiese kontakte groewe op die oppervlak van die wafer produseer, en die gesnyde silikonfragmente sal ook aan die oppervlak kleef. Daar kan gesien word dat die tradisionele lasersnymetode ook direk die oppervlak van die wafer sny, en in hierdie opsig is dit soortgelyk aan die "lem" snymetode.
Stealth Dicing (SD) is 'n metode waar die binnekant van die wafer eers met laserenergie gesny word, en dan eksterne druk op die band wat aan die agterkant geheg is, toegepas word om dit te breek, waardeur die skyfie geskei word. Wanneer druk op die band aan die agterkant toegepas word, sal die wafer onmiddellik opwaarts gelig word as gevolg van die strek van die band, waardeur die skyfie geskei word. Die voordele van SD bo die tradisionele lasersnymetode is: eerstens is daar geen silikonrommel nie; tweedens is die kerf (Kerf: die breedte van die krasgroef) smal, sodat meer skyfies verkry kan word. Boonop sal die afskilfering- en kraakverskynsel aansienlik verminder word met behulp van die SD-metode, wat van kritieke belang is vir die algehele kwaliteit van die sny. Daarom is die SD-metode baie waarskynlik om die gewildste tegnologie in die toekoms te word.
Plasma-snywerk
Plasmasny is 'n onlangs ontwikkelde tegnologie wat plasma-etsing gebruik om tydens die vervaardigingsproses (Fab) te sny. Plasmasny gebruik semi-gasmateriale in plaas van vloeistowwe, dus is die impak op die omgewing relatief klein. En die metode om die hele wafer op een slag te sny, word gevolg, dus is die "sny"-spoed relatief vinnig. Die plasmametode gebruik egter chemiese reaksiegas as grondstof, en die etsproses is baie ingewikkeld, dus is die prosesvloei relatief omslagtig. Maar in vergelyking met "lem"-sny en lasersny, veroorsaak plasmasny nie skade aan die waferoppervlak nie, waardeur die defekkoers verminder word en meer skyfies verkry word.
Onlangs, aangesien die waferdikte tot 30 μm verminder is, word baie koper (Cu) of materiale met 'n lae diëlektriese konstante (Low-k) gebruik. Daarom sal plasmasnymetodes ook verkies word om brame (Burr) te voorkom. Natuurlik ontwikkel plasmasnytegnologie ook voortdurend. Ek glo dat daar in die nabye toekoms eendag nie meer 'n spesiale masker nodig sal wees om te ets nie, want dit is 'n belangrike ontwikkelingsrigting van plasmasny.
Aangesien die dikte van wafers voortdurend verminder is van 100μm tot 50μm en dan tot 30μm, het die snymetodes vir die verkryging van onafhanklike skyfies ook verander en ontwikkel van "breek" en "lem" sny na lasersny en plasmasny. Alhoewel die toenemend volwasse snymetodes die produksiekoste van die snyproses self verhoog het, het die produksiekoste van 'n enkele skyfie aan die ander kant 'n afwaartse neiging getoon deur die ongewenste verskynsels soos afskilfering en krake wat dikwels voorkom in halfgeleierskyfie-sny aansienlik te verminder en die aantal skyfies wat per eenheid wafer verkry word, te verhoog. Natuurlik is die toename in die aantal skyfies wat per eenheidsoppervlakte van die wafer verkry word, nou verwant aan die vermindering in die breedte van die dobbelsteenstraat. Deur plasmasny te gebruik, kan byna 20% meer skyfies verkry word in vergelyking met die gebruik van die "lem" snymetode, wat ook 'n belangrike rede is waarom mense plasmasny kies. Met die ontwikkeling en veranderinge van wafers, skyfievoorkoms en verpakkingsmetodes, ontstaan ook verskeie snyprosesse soos waferverwerkingstegnologie en DBG.
Plasingstyd: 10 Okt 2024