A oblatnamora proći kroz tri promjene da bi postao pravi poluprovodnički čip: prvo, blok u obliku ingota se reže na pločice; u drugom procesu, tranzistori se graviraju na prednju stranu pločice kroz prethodni proces; konačno, vrši se pakovanje, odnosno, kroz proces rezanja,oblatnapostaje kompletan poluprovodnički čip. Može se vidjeti da proces pakovanja pripada back-end procesu. U ovom procesu, pločica će biti izrezana na nekoliko pojedinačnih heksaedarskih čipova. Ovaj proces dobijanja nezavisnih čipova naziva se "Singulacija", a proces piljenja pločice na nezavisne kuboide naziva se "rezanje pločice (Die Sawing)". Nedavno, s poboljšanjem integracije poluprovodnika, debljinaoblatnepostajao je sve tanji i tanji, što naravno donosi mnogo poteškoća procesu "singulacije".
Evolucija sjeckanja vafla
Prednji i pozadinski procesi su se razvijali kroz interakciju na različite načine: evolucija pozadinskih procesa može odrediti strukturu i položaj malih čipova heksaedra odvojenih od matrice naoblatna, kao i strukturu i položaj kontaktnih površina (puteva električnih veza) na pločici; naprotiv, evolucija prednjih procesa promijenila je proces i metoduoblatnaprorjeđivanje na poleđini i "sjeckanje kalupom" u pozadinskom procesu. Stoga će sve sofisticiraniji izgled pakovanja imati veliki utjecaj na pozadinski proces. Štaviše, broj, postupak i vrsta sjeckanja će se također mijenjati u skladu s promjenom izgleda pakovanja.
Scribe kockanje
U ranim danima, "lomljenje" primjenom vanjske sile bila je jedina metoda sjeckanja koja je mogla podijelitioblatnau heksaedarske matrice. Međutim, ova metoda ima nedostatke u vidu odlomljivanja ili pucanja ruba malog komadića. Osim toga, budući da se neravnine na metalnoj površini ne uklanjaju u potpunosti, površina reza je također vrlo hrapava.
Da bi se riješio ovaj problem, nastala je metoda rezanja „Scribing“, odnosno, prije „lomljenja“, površinaoblatnase reže na otprilike polovinu dubine. "Rezanje", kao što i samo ime govori, odnosi se na korištenje impelera za prethodno piljenje (pola rezanje) prednje strane pločice. U ranim danima, većina pločica ispod 6 inča koristila je ovu metodu rezanja, prvo "rezanje" između čipova, a zatim "lomljenje".
Rezanje na kockice ili piljenje oštricom
Metoda rezanja „Scribing“ postepeno se razvila u metodu rezanja (ili piljenja) „Blade dicing“, što je metoda rezanja oštricom dva ili tri puta zaredom. Metoda rezanja „Blade“ može nadoknaditi fenomen ljuštenja malih iverja prilikom „lomljenja“ nakon „prorezivanja“ i može zaštititi male iverje tokom procesa „singulacije“. Rezanje „oštricom“ se razlikuje od prethodnog rezanja „kockicama“, odnosno nakon rezanja „oštricom“ ne vrši se „lomljenje“, već se ponovo reže oštricom. Stoga se naziva i metoda „step dicing“.
Kako bi se pločica zaštitila od vanjskih oštećenja tokom procesa rezanja, na pločicu će se unaprijed nanijeti folija kako bi se osiguralo sigurnije "odvojeno rezanje". Tokom procesa "pozadinskog brušenja", folija će biti pričvršćena na prednju stranu pločice. Međutim, kod rezanja "oštricom", folija treba biti pričvršćena na stražnju stranu pločice. Tokom eutektičkog vezivanja čipova (vezivanje čipova, fiksiranje odvojenih čipova na PCB ili fiksni okvir), folija pričvršćena na stražnju stranu će automatski otpasti. Zbog velikog trenja tokom rezanja, deionizirana voda treba kontinuirano prskati iz svih smjerova. Osim toga, impeler treba biti pričvršćen dijamantskim česticama kako bi se kriške mogle bolje rezati. U ovom trenutku, rez (debljina oštrice: širina žlijeba) mora biti ujednačen i ne smije prelaziti širinu žlijeba za rezanje.
Dugo vremena, piljenje je bila najčešće korištena tradicionalna metoda rezanja. Njegova najveća prednost je što može izrezati veliki broj pločica u kratkom vremenu. Međutim, ako se brzina dodavanja kriške znatno poveća, povećat će se i mogućnost ljuštenja rubova čipleta. Stoga bi broj okretaja impelera trebao biti kontroliran na oko 30.000 puta u minuti. Može se vidjeti da je tehnologija poluprovodničkog procesa često tajna koja se polako akumulira kroz dugi period akumulacije i pokušaja i pogrešaka (u sljedećem odjeljku o eutektičkom spajanju, raspravljat ćemo o sadržaju o rezanju i DAF-u).
Sjeckanje prije mljevenja (DBG): redoslijed rezanja je promijenio metodu
Kada se rezanje oštricom vrši na pločici promjera 8 inča (20 cm), nema potrebe za brigom o ljuštenju ili pucanju rubova čipeta. Ali kako se promjer pločice povećava na 21 inč (53 cm), a debljina postaje izuzetno tanka, ponovo se počinju pojavljivati fenomeni ljuštenja i pucanja. Kako bi se značajno smanjio fizički utjecaj na pločicu tokom procesa rezanja, DBG metoda "sjeckanja prije mljevenja" zamjenjuje tradicionalni redoslijed rezanja. Za razliku od tradicionalne metode rezanja "oštricom" koja reže kontinuirano, DBG prvo izvodi rez "oštricom", a zatim postepeno smanjuje debljinu pločice kontinuiranim stanjivanjem stražnje strane dok se čip ne razdvoji. Može se reći da je DBG nadograđena verzija prethodne metode rezanja "oštricom". Budući da može smanjiti utjecaj drugog reza, DBG metoda je brzo popularizirana u "pakiranju na nivou pločice".
Lasersko rezanje na kockice
Proces pakiranja čipova na nivou pločice (WLCSP) uglavnom koristi lasersko rezanje. Lasersko rezanje može smanjiti pojave poput ljuštenja i pucanja, čime se dobijaju čipovi boljeg kvaliteta, ali kada je debljina pločice veća od 100μm, produktivnost će biti znatno smanjena. Stoga se uglavnom koristi na pločicama debljine manje od 100μm (relativno tanke). Lasersko rezanje reže silicijum primjenom visokoenergetskog lasera na žljeb pločice. Međutim, kada se koristi konvencionalna metoda laserskog rezanja (konvencionalni laser), zaštitni film se mora prethodno nanijeti na površinu pločice. Zbog zagrijavanja ili ozračivanja površine pločice laserom, ovi fizički kontakti će proizvesti žljebove na površini pločice, a izrezani fragmenti silicija će se također prilijepiti za površinu. Može se vidjeti da tradicionalna metoda laserskog rezanja također direktno reže površinu pločice i u tom pogledu je slična metodi rezanja "oštricom".
Stealth Dicing (SD) je metoda kojom se prvo unutrašnjost pločice reže laserskom energijom, a zatim se primjenjuje vanjski pritisak na traku pričvršćenu na poleđini kako bi se prelomila, čime se odvaja čip. Kada se na traku na poleđini primijeni pritisak, pločica će se trenutno podići prema gore zbog istezanja trake, čime se odvaja čip. Prednosti SD-a u odnosu na tradicionalnu metodu laserskog rezanja su: prvo, nema ostataka silicija; drugo, prorez (Kerf: širina žlijeba za rezanje) je uzak, tako da se može dobiti više čipova. Osim toga, fenomen ljuštenja i pucanja će se znatno smanjiti korištenjem SD metode, što je ključno za ukupni kvalitet rezanja. Stoga je vrlo vjerovatno da će SD metoda postati najpopularnija tehnologija u budućnosti.
Plazma kockice
Plazma rezanje je nedavno razvijena tehnologija koja koristi plazma nagrizanje za rezanje tokom proizvodnog (Fab) procesa. Plazma rezanje koristi polu-gasne materijale umjesto tečnosti, tako da je uticaj na okolinu relativno mali. Takođe se usvaja metoda rezanja cijele pločice odjednom, tako da je brzina "rezanja" relativno velika. Međutim, plazma metoda koristi gas hemijske reakcije kao sirovinu, a proces nagrizanja je veoma komplikovan, tako da je njen tok procesa relativno nezgrapan. Ali u poređenju sa rezanjem "oštricom" i laserskim rezanjem, plazma rezanje ne oštećuje površinu pločice, čime se smanjuje stopa defekata i dobija se više čipova.
Nedavno, budući da je debljina pločice smanjena na 30μm, a koristi se mnogo bakra (Cu) ili materijala s niskom dielektričnom konstantom (Low-k), favorizirat će se i metode plazma rezanja kako bi se spriječilo stvaranje neravnina (Burr). Naravno, tehnologija plazma rezanja se također stalno razvija. Vjerujem da u bliskoj budućnosti jednog dana neće biti potrebe za nošenjem posebne maske prilikom nagrizanja, jer je to glavni smjer razvoja plazma rezanja.
Kako se debljina pločica kontinuirano smanjivala sa 100μm na 50μm, a zatim na 30μm, metode rezanja za dobijanje nezavisnih čipova su se također mijenjale i razvijale od "lomljenja" i rezanja "oštricom" do laserskog rezanja i rezanja plazmom. Iako su sve zrelije metode rezanja povećale troškove samog procesa rezanja, s druge strane, značajnim smanjenjem neželjenih pojava poput ljuštenja i pucanja koje se često javljaju pri rezanju poluprovodničkih čipova i povećanjem broja čipova dobijenih po jedinici pločice, troškovi proizvodnje jednog čipa pokazali su silazni trend. Naravno, povećanje broja čipova dobijenih po jedinici površine pločice usko je povezano sa smanjenjem širine rezne trake. Korištenjem plazma rezanja može se dobiti skoro 20% više čipova u poređenju sa korištenjem metode rezanja "oštricom", što je također glavni razlog zašto ljudi biraju plazma rezanje. S razvojem i promjenama pločica, izgleda čipova i metoda pakovanja, pojavljuju se i različiti procesi rezanja kao što su tehnologija obrade pločica i DBG.
Vrijeme objave: 10. oktobar 2024.