A obliaha de passar per tres canvis per convertir-se en un xip semiconductor real: primer, el lingot en forma de bloc es talla en oblies; en el segon procés, els transistors es graven a la part frontal de l'oblia mitjançant el procés anterior; finalment, es realitza l'encapsulament, és a dir, mitjançant el procés de tall, elobliaes converteix en un xip semiconductor complet. Es pot veure que el procés d'empaquetament pertany al procés de back-end. En aquest procés, l'oblia es tallarà en diversos xips individuals d'hexaedre. Aquest procés d'obtenció de xips independents s'anomena "Singulació", i el procés de serrar la placa d'oblia en cuboides independents s'anomena "tall d'oblies (serrada a troquel)". Recentment, amb la millora de la integració de semiconductors, el gruix deobliess'ha tornat cada cop més prim, cosa que, per descomptat, dificulta molt el procés de "singulació".
L'evolució del tall de les oblees
Els processos front-end i back-end han evolucionat a través de la interacció de diverses maneres: l'evolució dels processos back-end pot determinar l'estructura i la posició dels petits encenalls de l'hexaedre separats del dau a la placa.oblia, així com l'estructura i la posició dels pads (camins de connexió elèctrica) a l'oblia; al contrari, l'evolució dels processos frontals ha canviat el procés i el mètode deobliaaprimament posterior i "trossatge en daus" en el procés final. Per tant, l'aspecte cada cop més sofisticat de l'envàs tindrà un gran impacte en el procés final. A més, el nombre, el procediment i el tipus de trossatge també canviaran en conseqüència segons el canvi en l'aspecte de l'envàs.
Scribe Dau
En els primers temps, "trencar" aplicant una força externa era l'únic mètode de tall a daus que podia dividir elobliaen matrius hexaedriques. Tanmateix, aquest mètode té els desavantatges d'esquerdar o esquerdar la vora de la petita encenall. A més, com que les rebaves de la superfície metàl·lica no s'eliminen completament, la superfície tallada també és molt rugosa.
Per resoldre aquest problema, va sorgir el mètode de tall "Scribing", és a dir, abans de "trencar" la superfície de laobliaes talla aproximadament a la meitat de la profunditat. El "rastrejat", com el seu nom indica, es refereix a l'ús d'un impulsor per serrar (tallar a mitges) la part frontal de l'oblia per endavant. En els primers temps, la majoria d'oblies de menys de 6 polzades utilitzaven aquest mètode de tall de primer "tallar" entre les encenalls i després "trencar".
Tall de fulles o serra de fulles
El mètode de tall per "escribing" va evolucionar gradualment fins a convertir-se en el mètode de tall (o serrat) per "cubs amb fulla", que és un mètode de tall amb una fulla dues o tres vegades seguides. El mètode de tall per "fulla" pot compensar el fenomen de les petites estelles que es desprenen en "trencar-se" després de "escriure", i pot protegir les estelles petites durant el procés de "singulació". El tall per "fulla" és diferent del tall per "cubs" anterior, és a dir, després d'un tall per "fulla", no es "trenca", sinó que es torna a tallar amb una fulla. Per tant, també s'anomena mètode de "cubs per passos".
Per tal de protegir l'oblia de danys externs durant el procés de tall, s'aplicarà una pel·lícula a l'oblia per endavant per garantir una "unió" més segura. Durant el procés de "refinament posterior", la pel·lícula s'adherirà a la part frontal de l'oblia. Però, al contrari, en el tall "amb fulla", la pel·lícula s'ha d'adherir a la part posterior de l'oblia. Durant la unió eutèctica de matrius (unió de matrius, fixació dels xips separats a la PCB o al marc fix), la pel·lícula adherida a la part posterior caurà automàticament. A causa de l'alta fricció durant el tall, s'ha de ruixar aigua desionitzada contínuament des de totes direccions. A més, l'impel·lent ha d'estar unit amb partícules de diamant perquè les llesques es puguin tallar millor. En aquest moment, el tall (gruix de la fulla: amplada de la ranura) ha de ser uniforme i no ha de superar l'amplada de la ranura de tall.
Durant molt de temps, el serrat ha estat el mètode de tall tradicional més utilitzat. El seu major avantatge és que pot tallar un gran nombre de oblies en poc temps. Tanmateix, si la velocitat d'alimentació de la llesca augmenta considerablement, augmentarà la possibilitat que la vora del xiplet es desprengui. Per tant, el nombre de rotacions de l'impel·lent s'ha de controlar a unes 30.000 vegades per minut. Es pot veure que la tecnologia del procés de semiconductors sovint és un secret acumulat lentament durant un llarg període d'acumulació i assaig i error (a la següent secció sobre enllaç eutèctic, parlarem del contingut sobre el tall i el DAF).
Tallar a daus abans de moldre (DBG): la seqüència de tall ha canviat el mètode
Quan es realitza un tall amb fulla en una oblia de 8 polzades de diàmetre, no cal preocupar-se que la vora del xip es desprengui o s'esquerdi. Però a mesura que el diàmetre de l'oblia augmenta a 21 polzades i el gruix es torna extremadament prim, els fenòmens de despreniment i esquerdament comencen a aparèixer de nou. Per tal de reduir significativament l'impacte físic sobre l'oblia durant el procés de tall, el mètode DBG de "tallar a daus abans de triturar" substitueix la seqüència de tall tradicional. A diferència del mètode tradicional de tall amb "fulla" que talla contínuament, el DBG primer realitza un tall amb "fulla" i després aprima gradualment el gruix de l'oblia aprimant contínuament la part posterior fins que el xip es divideix. Es pot dir que el DBG és una versió millorada del mètode de tall amb "fulla" anterior. Com que pot reduir l'impacte del segon tall, el mètode DBG s'ha popularitzat ràpidament en "l'embalatge a nivell d'oblia".
Tall amb làser
El procés de paquet d'escala de xip a nivell d'oblia (WLCSP) utilitza principalment el tall per làser. El tall per làser pot reduir fenòmens com el pelat i l'esquerdament, obtenint així xips de millor qualitat, però quan el gruix de l'oblia és superior a 100 μm, la productivitat es reduirà considerablement. Per tant, s'utilitza principalment en oblies amb un gruix inferior a 100 μm (relativament prim). El tall per làser talla el silici aplicant làser d'alta energia a la ranura de l'oblia. Tanmateix, quan s'utilitza el mètode de tall per làser convencional (làser convencional), s'ha d'aplicar prèviament una pel·lícula protectora a la superfície de l'oblia. A causa de l'escalfament o la irradiació de la superfície de l'oblia amb làser, aquests contactes físics produiran ranures a la superfície de l'oblia, i els fragments de silici tallats també s'adheriran a la superfície. Es pot veure que el mètode tradicional de tall per làser també talla directament la superfície de l'oblia i, en aquest sentit, és similar al mètode de tall de "fulla".
El Stealth Dicing (SD) és un mètode que consisteix a tallar primer l'interior de l'oblia amb energia làser i després aplicar pressió externa a la cinta enganxada a la part posterior per trencar-la, separant així el xip. Quan s'aplica pressió a la cinta de la part posterior, l'oblia s'elevarà instantàniament cap amunt a causa de l'estirament de la cinta, separant així el xip. Els avantatges de l'SD respecte al mètode tradicional de tall per làser són: primer, no hi ha restes de silici; segon, el tall (Kerf: l'amplada de la ranura d'escriptura) és estret, de manera que es poden obtenir més xips. A més, el fenomen de pelat i esquerdament es reduirà considerablement mitjançant el mètode SD, que és crucial per a la qualitat general del tall. Per tant, és molt probable que el mètode SD esdevingui la tecnologia més popular en el futur.
Tall de plasma en daus
El tall per plasma és una tecnologia recentment desenvolupada que utilitza el gravat per plasma per tallar durant el procés de fabricació (Fab). El tall per plasma utilitza materials semigasosos en lloc de líquids, de manera que l'impacte sobre el medi ambient és relativament petit. I s'adopta el mètode de tallar tota la oblia alhora, de manera que la velocitat de "tall" és relativament ràpida. Tanmateix, el mètode de plasma utilitza gas de reacció química com a matèria primera i el procés de gravat és molt complicat, de manera que el seu flux de procés és relativament feixuc. Però en comparació amb el tall per "fulla" i el tall per làser, el tall per plasma no causa danys a la superfície de l'oblia, reduint així la taxa de defectes i obtenint més encenalls.
Recentment, com que el gruix de l'oblea s'ha reduït a 30 μm, s'ha utilitzat molt coure (Cu) o materials de baixa constant dielèctrica (Low-k). Per tant, per evitar rebaves (Burr), també es prioritzaran els mètodes de tall per plasma. Per descomptat, la tecnologia de tall per plasma també està en constant desenvolupament. Crec que en un futur proper, algun dia no caldrà portar una màscara especial durant el gravat, ja que aquesta és una de les principals direccions de desenvolupament del tall per plasma.
A mesura que el gruix de les oblies s'ha reduït contínuament de 100 μm a 50 μm i després a 30 μm, els mètodes de tall per obtenir xips independents també han anat canviant i desenvolupant-se, des del tall per "trencar" i "fulla" fins al tall per làser i el tall per plasma. Tot i que els mètodes de tall cada cop més madurs han augmentat el cost de producció del procés de tall en si, d'altra banda, en reduir significativament els fenòmens indesitjables com el pelat i l'esquerdament que sovint es produeixen en el tall de xips semiconductors i augmentar el nombre de xips obtinguts per unitat d'oblia, el cost de producció d'un sol xip ha mostrat una tendència a la baixa. Per descomptat, l'augment del nombre de xips obtinguts per unitat d'àrea de l'oblia està estretament relacionat amb la reducció de l'amplada del carrer de tall. Mitjançant el tall per plasma, es poden obtenir gairebé un 20% més de xips en comparació amb l'ús del mètode de tall per "fulla", que també és una de les principals raons per les quals la gent tria el tall per plasma. Amb el desenvolupament i els canvis de les oblies, l'aspecte dels xips i els mètodes d'embalatge, també estan sorgint diversos processos de tall com la tecnologia de processament d'oblies i el DBG.
Data de publicació: 10 d'octubre de 2024