A waffermae'n rhaid iddo fynd trwy dri newid i ddod yn sglodion lled-ddargludyddion go iawn: yn gyntaf, mae'r ingot siâp bloc yn cael ei dorri'n wafferi; yn yr ail broses, mae transistorau'n cael eu hysgythru ar flaen y waffer trwy'r broses flaenorol; yn olaf, mae pecynnu'n cael ei wneud, hynny yw, trwy'r broses dorri, ywafferyn dod yn sglodion lled-ddargludyddion cyflawn. Gellir gweld bod y broses becynnu yn perthyn i'r broses gefn. Yn y broses hon, bydd y wafer yn cael ei thorri'n sawl sglodion unigol hecsahedron. Gelwir y broses hon o gael sglodion annibynnol yn "Singulation", a gelwir y broses o lifio'r bwrdd wafer yn giwboidau annibynnol yn "dorri wafer (Die Sawing)". Yn ddiweddar, gyda gwelliant integreiddio lled-ddargludyddion, mae trwch ywafferiwedi mynd yn deneuach ac yn deneuach, sydd wrth gwrs yn dod â llawer o anhawster i'r broses "unigoli".
Esblygiad disio wafer
Mae prosesau blaen a chefn wedi esblygu trwy ryngweithio mewn amrywiol ffyrdd: gall esblygiad prosesau cefn bennu strwythur a safle'r sglodion bach hecsahedron sydd wedi'u gwahanu oddi wrth y mowld ar ywaffer, yn ogystal â strwythur a lleoliad y padiau (llwybrau cysylltiad trydanol) ar y wafer; i'r gwrthwyneb, mae esblygiad prosesau blaen-ben wedi newid y broses a'r dull owafferteneuo cefn a “deisio marw” yn y broses gefn. Felly, bydd ymddangosiad cynyddol soffistigedig y pecyn yn cael effaith fawr ar y broses gefn. Ar ben hynny, bydd nifer, gweithdrefn a math y deisio hefyd yn newid yn unol â hynny yn ôl y newid yn ymddangosiad y pecyn.
Disio Ysgrifennydd
Yn y dyddiau cynnar, “torri” trwy gymhwyso grym allanol oedd yr unig ddull disio a allai rannu’rwafferi mewn i farwau hecsahedron. Fodd bynnag, mae gan y dull hwn yr anfanteision o naddu neu gracio ymyl y naddion bach. Yn ogystal, gan nad yw'r burrs ar wyneb y metel yn cael eu tynnu'n llwyr, mae'r wyneb wedi'i dorri hefyd yn arw iawn.
Er mwyn datrys y broblem hon, daeth y dull torri “Scribing” i fodolaeth, hynny yw, cyn “torri”, wyneb ywafferwedi'i dorri i tua hanner y dyfnder. Mae "sgribio", fel mae'r enw'n awgrymu, yn cyfeirio at ddefnyddio impeller i lifio (hanner torri) ochr flaen y wafer ymlaen llaw. Yn y dyddiau cynnar, roedd y rhan fwyaf o wafers o dan 6 modfedd yn defnyddio'r dull torri hwn o "sleisio" yn gyntaf rhwng sglodion ac yna "torri".
Disio Llafn neu Lifio Llafn
Datblygodd y dull torri “Sgriblio” yn raddol i fod yn ddull torri (neu lifio) “Disio Llafn”, sef dull o dorri gan ddefnyddio llafn ddwy neu dair gwaith yn olynol. Gall y dull torri “Llafn” wneud iawn am y ffenomen o sglodion bach yn pilio i ffwrdd wrth “dorri” ar ôl “sgriblio”, a gall amddiffyn sglodion bach yn ystod y broses “uno”. Mae torri “Llafn” yn wahanol i’r torri “disio” blaenorol, hynny yw, ar ôl torri “Llafn”, nid yw’n “torri”, ond yn torri eto gyda llafn. Felly, fe’i gelwir hefyd yn ddull “disio cam”.
Er mwyn amddiffyn y wafer rhag difrod allanol yn ystod y broses dorri, bydd ffilm yn cael ei rhoi ar y wafer ymlaen llaw i sicrhau "singlo" mwy diogel. Yn ystod y broses "malu cefn", bydd y ffilm yn cael ei gosod ar flaen y wafer. Ond i'r gwrthwyneb, wrth dorri "llafn", dylid gosod y ffilm ar gefn y wafer. Yn ystod y bondio marw ewtectig (bondio marw, gosod y sglodion wedi'u gwahanu ar y PCB neu'r ffrâm sefydlog), bydd y ffilm sydd ynghlwm wrth y cefn yn cwympo i ffwrdd yn awtomatig. Oherwydd y ffrithiant uchel yn ystod torri, dylid chwistrellu dŵr DI yn barhaus o bob cyfeiriad. Yn ogystal, dylid gosod gronynnau diemwnt ar yr impeller fel y gellir sleisio'r sleisys yn well. Ar yr adeg hon, rhaid i'r toriad (trwch y llafn: lled y rhigol) fod yn unffurf a rhaid iddo beidio â bod yn fwy na lled y rhigol deisio.
Ers amser maith, llifio fu'r dull torri traddodiadol a ddefnyddir fwyaf eang. Ei fantais fwyaf yw y gall dorri nifer fawr o wafferi mewn amser byr. Fodd bynnag, os cynyddir cyflymder bwydo'r sleisen yn fawr, bydd y posibilrwydd o blicio ymyl y sglodion yn cynyddu. Felly, dylid rheoli nifer cylchdroadau'r impeller tua 30,000 o weithiau'r funud. Gellir gweld bod technoleg proses lled-ddargludyddion yn aml yn gyfrinach sy'n cronni'n araf trwy gyfnod hir o gronni a threial a chamgymeriad (yn yr adran nesaf ar fondio ewtectig, byddwn yn trafod y cynnwys am dorri a DAF).
Disio cyn malu (DBG): mae'r dilyniant torri wedi newid y dull
Pan fydd torri llafn yn cael ei berfformio ar wafer 8 modfedd mewn diamedr, nid oes angen poeni am blicio neu gracio ymyl y sglodion. Ond wrth i ddiamedr y wafer gynyddu i 21 modfedd a'r trwch yn dod yn denau iawn, mae ffenomenau pilio a chracio yn dechrau ymddangos eto. Er mwyn lleihau'r effaith gorfforol ar y wafer yn sylweddol yn ystod y broses dorri, mae dull DBG o "ddeisio cyn malu" yn disodli'r dilyniant torri traddodiadol. Yn wahanol i'r dull torri "llafn" traddodiadol sy'n torri'n barhaus, mae DBG yn perfformio toriad "llafn" yn gyntaf, ac yna'n teneuo trwch y wafer yn raddol trwy deneuo'r ochr gefn yn barhaus nes bod y sglodion wedi'i hollti. Gellir dweud bod DBG yn fersiwn wedi'i huwchraddio o'r dull torri "llafn" blaenorol. Oherwydd y gall leihau effaith yr ail doriad, mae dull DBG wedi'i boblogeiddio'n gyflym mewn "pecynnu lefel wafer".
Disio Laser
Mae'r broses pecyn graddfa sglodion lefel wafer (WLCSP) yn defnyddio torri laser yn bennaf. Gall torri laser leihau ffenomenau fel pilio a chracio, a thrwy hynny gael sglodion o ansawdd gwell, ond pan fydd trwch y wafer yn fwy na 100μm, bydd y cynhyrchiant yn cael ei leihau'n fawr. Felly, fe'i defnyddir yn bennaf ar wafers â thrwch o lai na 100μm (cymharol denau). Mae torri laser yn torri silicon trwy roi laser ynni uchel ar rigol ysgrifennydd y wafer. Fodd bynnag, wrth ddefnyddio'r dull torri laser confensiynol (Laser Confensiynol), rhaid rhoi ffilm amddiffynnol ar wyneb y wafer ymlaen llaw. Oherwydd gwresogi neu arbelydru wyneb y wafer â laser, bydd y cysylltiadau ffisegol hyn yn cynhyrchu rhigolau ar wyneb y wafer, a bydd y darnau silicon wedi'u torri hefyd yn glynu wrth yr wyneb. Gellir gweld bod y dull torri laser traddodiadol hefyd yn torri wyneb y wafer yn uniongyrchol, ac yn hyn o beth, mae'n debyg i'r dull torri "llafn".
Mae Disio Cudd (SD) yn ddull o dorri tu mewn y wafer yn gyntaf gydag egni laser, ac yna rhoi pwysau allanol ar y tâp sydd ynghlwm wrth y cefn i'w dorri, a thrwy hynny wahanu'r sglodion. Pan roddir pwysau ar y tâp ar y cefn, bydd y wafer yn cael ei godi i fyny ar unwaith oherwydd ymestyn y tâp, a thrwy hynny wahanu'r sglodion. Manteision SD dros y dull torri laser traddodiadol yw: yn gyntaf, nid oes malurion silicon; yn ail, mae'r cerfio (Cerfio: lled y rhigol ysgrifennydd) yn gul, felly gellir cael mwy o sglodion. Yn ogystal, bydd y ffenomen pilio a chracio yn cael ei lleihau'n fawr gan ddefnyddio'r dull SD, sy'n hanfodol i ansawdd cyffredinol y torri. Felly, mae'n debygol iawn y bydd y dull SD yn dod yn dechnoleg fwyaf poblogaidd yn y dyfodol.
Disio Plasma
Mae torri plasma yn dechnoleg a ddatblygwyd yn ddiweddar sy'n defnyddio ysgythru plasma i dorri yn ystod y broses weithgynhyrchu (Fab). Mae torri plasma yn defnyddio deunyddiau lled-nwy yn lle hylifau, felly mae'r effaith ar yr amgylchedd yn gymharol fach. Ac mae'r dull o dorri'r wafer gyfan ar un adeg yn cael ei fabwysiadu, felly mae'r cyflymder "torri" yn gymharol gyflym. Fodd bynnag, mae'r dull plasma yn defnyddio nwy adwaith cemegol fel deunydd crai, ac mae'r broses ysgythru yn gymhleth iawn, felly mae llif ei broses yn gymharol feichus. Ond o'i gymharu â thorri "llafn" a thorri laser, nid yw torri plasma yn achosi niwed i wyneb y wafer, gan leihau'r gyfradd ddiffygion a chael mwy o sglodion.
Yn ddiweddar, gan fod trwch y wafer wedi'i leihau i 30μm, ac mae llawer o gopr (Cu) neu ddeunyddiau cyson dielectrig isel (Low-k) yn cael eu defnyddio. Felly, er mwyn atal byrriau (Burr), bydd dulliau torri plasma hefyd yn cael eu ffafrio. Wrth gwrs, mae technoleg torri plasma hefyd yn datblygu'n gyson. Rwy'n credu, yn y dyfodol agos, na fydd angen gwisgo mwgwd arbennig wrth ysgythru un diwrnod, oherwydd dyma gyfeiriad datblygu pwysig torri plasma.
Gan fod trwch wafers wedi'i leihau'n barhaus o 100μm i 50μm ac yna i 30μm, mae'r dulliau torri ar gyfer cael sglodion annibynnol hefyd wedi bod yn newid ac yn datblygu o dorri "torri" a "llafn" i dorri laser a thorri plasma. Er bod y dulliau torri sy'n aeddfedu fwyfwy wedi cynyddu cost cynhyrchu'r broses dorri ei hun, ar y llaw arall, trwy leihau'n sylweddol y ffenomenau annymunol fel pilio a chracio sy'n aml yn digwydd wrth dorri sglodion lled-ddargludyddion a chynyddu nifer y sglodion a geir fesul uned wafer, mae cost cynhyrchu un sglodion wedi dangos tuedd ar i lawr. Wrth gwrs, mae'r cynnydd yn nifer y sglodion a geir fesul uned arwynebedd y wafer yn gysylltiedig yn agos â'r gostyngiad yn lled y stryd ddisio. Gan ddefnyddio torri plasma, gellir cael bron i 20% yn fwy o sglodion o'i gymharu â defnyddio'r dull torri "llafn", sydd hefyd yn brif reswm pam mae pobl yn dewis torri plasma. Gyda datblygiad a newidiadau wafers, ymddangosiad sglodion a dulliau pecynnu, mae amrywiol brosesau torri fel technoleg prosesu wafer a DBG hefyd yn dod i'r amlwg.
Amser postio: Hydref-10-2024