የዋፈር ዲሲንግ ምንድን ነው?

A ዋፈርእውነተኛ ሴሚኮንዳክተር ቺፕ ለመሆን ሶስት ለውጦችን ማለፍ አለበት፡- በመጀመሪያ፣ የብሎክ ቅርጽ ያለው ኢንጎት ወደ ዋፈርዎች የተቆረጠ ነው፤ በሁለተኛው ሂደት፣ ትራንዚስተሮች በቀድሞው ሂደት በዋፈር ፊት ላይ ተቀርጸዋል፤ በመጨረሻም፣ ማሸጊያው ይከናወናል፣ ማለትም በመቁረጥ ሂደት፣ዋፈርሙሉ ሴሚኮንዳክተር ቺፕ ይሆናል። የማሸጊያ ሂደቱ የኋላ-መጨረሻ ሂደት አካል መሆኑን ማየት ይቻላል። በዚህ ሂደት ውስጥ ዋፈር ወደ በርካታ ሄክሳሄድሮን ግለሰባዊ ቺፖች ይቆረጣል። ይህ ገለልተኛ ቺፖችን የማግኘት ሂደት "ሲንጉሌሽን" ይባላል፣ እና የዋፈር ሰሌዳውን ወደ ገለልተኛ ኩቦይድ የመቁረጥ ሂደት "ዋፈር መቁረጥ (ዳይ ሳርዊንግ)" ይባላል። በቅርቡ፣ የሴሚኮንዳክተር ውህደት መሻሻል ጋር፣ የውፍረቱ ውፍረትዋፈርስቀጭንና ቀጭን ሆኗል፣ ይህም በእርግጥ ለ "የመለያነት" ሂደቱ ብዙ ችግር ያስከትላል።

የዋፈር ዲሲንግ ዝግመተ ለውጥ

የፊት-መጨረሻ እና የኋላ-መጨረሻ ሂደቶች በተለያዩ መንገዶች መስተጋብር በመፍጠር ተሻሽለዋል፡ የኋላ-መጨረሻ ሂደቶች ዝግመተ ለውጥ ከዳይ ላይ የተለዩትን የሄክሳሄድሮን ትናንሽ ቺፖችን አወቃቀር እና አቀማመጥ ሊወስን ይችላልዋፈርእንዲሁም በዋፈር ላይ ያሉት ፓዶች (የኤሌክትሪክ ግንኙነት መንገዶች) አወቃቀር እና አቀማመጥ፤ በተቃራኒው የፊት-መጨረሻ ሂደቶች ዝግመተ ለውጥ የሂደቱን እና የአሠራሩን ዘዴ ቀይሮታል።ዋፈርየኋላ ማቅጠኛ እና “የዳይ ዲሲንግ” በኋለኛው-መጨረሻ ሂደት ውስጥ። ስለዚህ፣ ከጊዜ ወደ ጊዜ እየተራቀቀ የመጣው የጥቅሉ ገጽታ በጀርባ-መጨረሻ ሂደቱ ላይ ትልቅ ተጽዕኖ ይኖረዋል። ከዚህም በላይ፣ የጥቅሉ ቁጥር፣ አሠራር እና የዳይሲንግ አይነት እንደ ጥቅሉ ገጽታ ለውጥ በዚሁ መሠረት ይለወጣሉ።

ስክሪብ ዲሲንግ

በቀደሙት ጊዜያት፣ ውጫዊ ኃይልን በመጠቀም "መሰበር" ብቸኛው የመቁረጥ ዘዴ ነበርዋፈርወደ ሄክሳሄድሮን ሞተሮች። ሆኖም፣ ይህ ዘዴ የትንሹን ቺፕ ጠርዝ መቆራረጥ ወይም መሰንጠቅ ጉዳቶች አሉት። በተጨማሪም፣ በብረት ወለል ላይ ያሉት ቡርሶች ሙሉ በሙሉ ስለማይወገዱ፣ የተቆረጠው ገጽም በጣም ሻካራ ነው።
ይህንን ችግር ለመፍታት፣ የ"Scribing" የመቁረጥ ዘዴ ተፈጠረ፣ ማለትም "ከመስበር" በፊት፣ የ"Scribing" ገጽታ ተፈጠረ።ዋፈርበግማሽ ጥልቀት የተቆረጠ ነው። “መጻፍ” የሚለው ስም እንደሚያመለክተው፣ የዋፈርን የፊት ክፍል አስቀድሞ ለመጋዝ (በግማሽ መቁረጥ) ኢምፔለር መጠቀምን ያመለክታል። በመጀመሪያዎቹ ቀናት፣ ከ6 ኢንች በታች የሆኑ አብዛኛዎቹ ዋፈርዎች መጀመሪያ በቺፕስ መካከል “መቁረጥ” እና ከዚያም “መሰበር” የሚለውን የመቁረጫ ዘዴ ይጠቀሙ ነበር።

የቢላ ዳይሲንግ ወይም የቢላ ቆርቆሮ

የ"መቁረጫ" የመቁረጫ ዘዴ ቀስ በቀስ ወደ "የብላድ ዲሲንግ" የመቁረጫ (ወይም የመቁረጥ) ዘዴ ተለወጠ፣ ይህም ሁለት ወይም ሶስት ጊዜ በተከታታይ ምላጭ በመጠቀም የመቁረጥ ዘዴ ነው። የ"ብላድ" የመቁረጫ ዘዴ "መቁረጫ" ከተደረገ በኋላ "ሲሰበር" የሚላጡ ትናንሽ ቺፖችን ክስተት ሊሸፍን ይችላል፣ እና በ"መለያ" ሂደት ወቅት ትናንሽ ቺፖችን ሊጠብቅ ይችላል። "ብላድ" መቁረጫ ከቀዳሚው "መቁረጫ" የተለየ ነው፣ ማለትም "ምላጭ" ከቆረጠ በኋላ "መሰበር" ሳይሆን እንደገና በምላጭ መቁረጥ ነው። ስለዚህ "ደረጃ መቁረጫ" ዘዴ ተብሎም ይጠራል።

በመቁረጥ ሂደት ወቅት ዋፈርን ከውጭ ጉዳት ለመከላከል፣ ደህንነቱ የተጠበቀ "ነጠላነት" ለማረጋገጥ ፊልም አስቀድሞ በዋፈር ላይ ይተገበራል። በ"የኋላ መፍጨት" ሂደት ወቅት ፊልሙ ከዋፈር ፊት ለፊት ይያያዛል። ነገር ግን በተቃራኒው፣ "ምላጭ" በመቁረጥ፣ ፊልሙ ከዋፈር ጀርባ ጋር መያያዝ አለበት። በዩቴክቲክ ዳይ ትስስር (የዳይ ትስስር፣ በፒሲቢ ላይ የተለዩትን ቺፖችን ማስተካከል ወይም ቋሚ ፍሬም)፣ ከኋላ ጋር የተያያዘው ፊልም በራስ-ሰር ይወድቃል። በመቁረጥ ወቅት ባለው ከፍተኛ ግጭት ምክንያት፣ የዲአይ ውሃ ከሁሉም አቅጣጫዎች ያለማቋረጥ መበተን አለበት። በተጨማሪም፣ ክፍሎቹ በተሻለ ሁኔታ እንዲቆረጡ ኢምፔለሩ ከአልማዝ ቅንጣቶች ጋር መያያዝ አለበት። በዚህ ጊዜ፣ የተቆረጠው (የምላጭ ውፍረት፡ የጎድጓድ ስፋት) ወጥ መሆን አለበት እና ከዳይንግ ጎድጎድ ስፋት መብለጥ የለበትም።
ለረጅም ጊዜ፣ መቆራረጥ በስፋት ጥቅም ላይ የዋለው ባህላዊ የመቁረጫ ዘዴ ነው። ትልቁ ጥቅሙ በአጭር ጊዜ ውስጥ ብዙ ዋፈርዎችን መቁረጥ መቻሉ ነው። ሆኖም፣ የቁራጩ የመመገቢያ ፍጥነት በከፍተኛ ሁኔታ ከጨመረ፣ የቺፕሌት ጠርዝ መላላጥ እድሉ ይጨምራል። ስለዚህ፣ የኢምፔለሩ የማዞሪያ ብዛት በደቂቃ 30,000 ጊዜ ያህል ቁጥጥር ሊደረግበት ይገባል። የሴሚኮንዳክተር ሂደት ቴክኖሎጂ ብዙውን ጊዜ በረጅም ጊዜ ክምችት እና ሙከራ እና ስህተት ውስጥ ቀስ በቀስ የሚከማች ሚስጥር መሆኑን ማየት ይቻላል (በሚቀጥለው ክፍል ስለ ኢውቴክቲክ ትስስር፣ ስለ መቁረጥ እና DAF ይዘት እንወያያለን)።

ከመፍጨት በፊት መቆራረጥ (DBG): የመቁረጥ ቅደም ተከተል ዘዴውን ቀይሮታል

የቢላ መቁረጥ በ8 ኢንች ዲያሜትር ባለው ዋፈር ላይ ሲከናወን፣ ስለ ቺፕሌት ጠርዝ መፋቅ ወይም መሰንጠቅ መጨነቅ አያስፈልግም። ነገር ግን የዋፈር ዲያሜትር ወደ 21 ኢንች ሲጨምር እና ውፍረቱ እጅግ በጣም ቀጭን እየሆነ ሲሄድ፣ የመላጥ እና የመሰነጠቅ ክስተቶች እንደገና መታየት ይጀምራሉ። በመቁረጫ ሂደቱ ወቅት በዋፈር ላይ ያለውን አካላዊ ተጽእኖ በእጅጉ ለመቀነስ፣ የDBG ዘዴ “ከመፍጨት በፊት የመቁረጥ” ባህላዊውን የመቁረጥ ቅደም ተከተል ይተካል። ያለማቋረጥ የሚቆርጠው ባህላዊው “ምላጭ” የመቁረጥ ዘዴ በተለየ፣ DBG መጀመሪያ “ምላጭ” መቆረጥ ያከናውናል፣ ከዚያም ቺፑ እስኪከፈል ድረስ የኋላውን ጎን ያለማቋረጥ በማሳጠር የዋፈር ውፍረትን ቀስ በቀስ ያቃልላል። DBG የቀድሞው “ምላጭ” የመቁረጥ ዘዴ የተሻሻለ ስሪት ነው ሊባል ይችላል። የሁለተኛውን መቆረጥ ተጽእኖ ሊቀንስ ስለሚችል፣ የDBG ዘዴ በ“ዋፈር-ደረጃ ማሸጊያ” ውስጥ በፍጥነት ተወዳጅ ሆኗል።

የሌዘር ዳሲንግ

የዋፈር ደረጃ ቺፕ ስኬል ፓኬጅ (WLCSP) ሂደት በዋናነት የሌዘር መቁረጥን ይጠቀማል። የሌዘር መቁረጥ እንደ መፋቅና መሰንጠቅ ያሉ ክስተቶችን ሊቀንስ ይችላል፣ በዚህም የተሻሉ ጥራት ያላቸው ቺፖችን ያገኛል፣ ነገር ግን የዋፈር ውፍረት ከ100 μm በላይ ሲሆን ምርታማነቱ በእጅጉ ይቀንሳል። ስለዚህ፣ በአብዛኛው ከ100 μm በታች ውፍረት ባላቸው ዋፈርዎች ላይ ጥቅም ላይ ይውላል (በአንፃራዊነት ቀጭን)። የሌዘር መቁረጫ ከፍተኛ ኃይል ያለው ሌዘር በዋፈር ጸሐፊ ጎድጓድ ላይ በመተግበር ሲሊኮንን ይቆርጣል። ሆኖም፣ ባህላዊውን የሌዘር (ባህላዊ ሌዘር) የመቁረጫ ዘዴ ሲጠቀሙ፣ አስቀድሞ በዋፈር ወለል ላይ የመከላከያ ፊልም መተግበር አለበት። የዋፈርን ገጽ በሌዘር በማሞቅ ወይም በማቃጠል፣ እነዚህ አካላዊ ግንኙነቶች በዋፈር ወለል ላይ ጎድጓዶችን ይፈጥራሉ፣ እና የተቆረጡት የሲሊኮን ቁርጥራጮችም ከላዩ ጋር ይጣበቃሉ። ባህላዊው የሌዘር መቁረጫ ዘዴ የዋፈርን ገጽ በቀጥታ እንደሚቆርጥ ማየት ይቻላል፣ እና በዚህ ረገድ፣ ከ"ምላጭ" የመቁረጫ ዘዴ ጋር ተመሳሳይ ነው።

ስውር ዲሲንግ (SD) የዋፈርን ውስጠኛ ክፍል በሌዘር ኃይል የመቁረጥ ዘዴ ሲሆን ከዚያም ከኋላ ጋር የተያያዘውን ቴፕ ለመስበር ውጫዊ ግፊት በማድረግ ቺፑን ይለያል። ጫናው በጀርባው ላይ ባለው ቴፕ ላይ ሲተገበር፣ ዋፈር በቴፑ መዘርጋት ምክንያት ወዲያውኑ ወደ ላይ ከፍ ይላል፣ በዚህም ቺፑን ይለያል። የSD ጥቅሞች ከባህላዊው የሌዘር መቁረጫ ዘዴ ይልቅ የሚከተሉት ናቸው፡- በመጀመሪያ፣ የሲሊኮን ፍርስራሽ የለም፤ ​​ሁለተኛ፣ ከርፍ (Kerf፡ የስክሪፕት ጎድጉድ ስፋት) ጠባብ ስለሆነ ተጨማሪ ቺፖችን ማግኘት ይቻላል። በተጨማሪም፣ የመላጥና የመሰነጠቅ ክስተት በSD ዘዴ በእጅጉ ይቀንሳል፣ ይህም ለመቁረጫው አጠቃላይ ጥራት ወሳኝ ነው። ስለዚህ፣ የSD ዘዴ ወደፊት በጣም ተወዳጅ ቴክኖሎጂ የመሆን ዕድሉ ከፍተኛ ነው።

የፕላዝማ ዲሲንግ
የፕላዝማ መቆረጥ በቅርብ ጊዜ የተፈጠረ ቴክኖሎጂ ሲሆን በማኑፋክቸሪንግ (ፋብ) ሂደት ወቅት ለመቁረጥ የፕላዝማ መቆራረጥን ይጠቀማል። የፕላዝማ መቆራረጥ ፈሳሾችን ከመጠቀም ይልቅ ከፊል-ጋዝ ቁሳቁሶችን ይጠቀማል፣ ስለዚህ በአካባቢው ላይ ያለው ተጽእኖ በአንጻራዊ ሁኔታ አነስተኛ ነው። እና ሙሉውን ዋፈር በአንድ ጊዜ የመቁረጥ ዘዴ ተቀባይነት አግኝቷል፣ ስለዚህ "የመቁረጥ" ፍጥነት በአንጻራዊነት ፈጣን ነው። ሆኖም የፕላዝማ ዘዴው የኬሚካል ምላሽ ጋዝን እንደ ጥሬ እቃ ይጠቀማል፣ እና የመቁረጫ ሂደቱ በጣም የተወሳሰበ ነው፣ ስለዚህ የሂደቱ ፍሰት በአንጻራዊ ሁኔታ አስቸጋሪ ነው። ነገር ግን ከ"ምላጭ" መቆራረጥ እና ከሌዘር መቆራረጥ ጋር ሲነጻጸር፣ የፕላዝማ መቆራረጥ በዋፈር ወለል ላይ ጉዳት አያስከትልም፣ በዚህም የጉድለት መጠኑን ይቀንሳል እና ተጨማሪ ቺፖችን ያገኛል።

በቅርብ ጊዜ፣ የዋፈር ውፍረት ወደ 30 μm ስለቀነሰ እና ብዙ የመዳብ (Cu) ወይም ዝቅተኛ ዳይኤሌክትሪክ ቋሚ ቁሶች (Low-k) ጥቅም ላይ ይውላሉ። ስለዚህ፣ በርርስን (Burr) ለመከላከል፣ የፕላዝማ መቁረጫ ዘዴዎችም ተመራጭ ይሆናሉ። እርግጥ ነው፣ የፕላዝማ መቁረጫ ቴክኖሎጂም ያለማቋረጥ እያደገ ነው። በቅርብ ጊዜ ውስጥ፣ አንድ ቀን ሲቀረጽ ልዩ ጭንብል ማድረግ አያስፈልግም ብዬ አምናለሁ፣ ምክንያቱም ይህ የፕላዝማ መቁረጫ ዋና የእድገት አቅጣጫ ነው።

የዋፈር ውፍረት ከ100 μm ወደ 50 μm እና ከዚያም ወደ 30 μm ያለማቋረጥ እየቀነሰ በመምጣቱ፣ ገለልተኛ ቺፖችን ለማግኘት የመቁረጫ ዘዴዎች ከ"መሰበር" እና "ምላጭ" መቁረጥ ወደ ሌዘር መቁረጥ እና ፕላዝማ መቁረጥ እየተለወጡ እና እያደጉ መጥተዋል። ምንም እንኳን ከጊዜ ወደ ጊዜ የበሰሉ የመቁረጫ ዘዴዎች የመቁረጫ ሂደቱን የማምረት ወጪን ቢጨምሩም፣ በሌላ በኩል ደግሞ ብዙውን ጊዜ በሴሚኮንዳክተር ቺፕ መቁረጥ ውስጥ የሚከሰቱትን እንደ መፋቅ እና መሰንጠቅ ያሉ የማይፈለጉ ክስተቶችን በከፍተኛ ሁኔታ በመቀነስ እና በአንድ ዩኒት ዋፈር የተገኙትን ቺፖች ብዛት በመጨመር፣ የአንድ ቺፕ የምርት ዋጋ ወደ ታች አዝማሚያ አሳይቷል። እርግጥ ነው፣ በዋፈር ዩኒት ስፋት ውስጥ የሚገኙት ቺፖች ቁጥር መጨመር ከመቁረጥ ጎዳና ስፋት መቀነስ ጋር በቅርበት የተቆራኘ ነው። የፕላዝማ መቁረጥን በመጠቀም፣ ከ"ምላጭ" የመቁረጫ ዘዴ ጋር ሲነጻጸር ወደ 20% የሚጠጉ ተጨማሪ ቺፖችን ማግኘት ይቻላል፣ ይህም ሰዎች የፕላዝማ መቁረጥን የሚመርጡበት ዋና ምክንያት ነው። የዋፈር፣ የቺፕ ገጽታ እና የማሸጊያ ዘዴዎች እድገት እና ለውጦች ሲኖሩ፣ እንደ ዋፈር ማቀነባበሪያ ቴክኖሎጂ እና DBG ያሉ የተለያዩ የመቁረጫ ሂደቶችም እየታዩ ነው።