OblatoTranĉado estas unu el la gravaj ligiloj en la produktado de potencaj duonkonduktaĵoj. Ĉi tiu paŝo celas precize apartigi individuajn integrajn cirkvitojn aŭ ĉipojn de duonkonduktaĵaj oblatoj.
La ŝlosilo aloblatotranĉado estas povi apartigi individuajn ĉipojn samtempe certigante, ke la delikataj strukturoj kaj cirkvitoj enigitaj en laoblatone estas difektitaj. La sukceso aŭ malsukceso de la tranĉprocezo ne nur influas la apartigkvaliton kaj rendimenton de la ĉipo, sed ankaŭ rekte rilatas al la efikeco de la tuta produktadprocezo.
▲Tri oftaj specoj de tranĉado de oblatoj | Fonto: KLA Ĉinio
Nuntempe, la komunaoblatoTranĉaj procezoj estas dividitaj en:
Klingotranĉado: malalta kosto, kutime uzata por pli dikajoblatoj
Lasera tranĉado: alta kosto, kutime uzata por oblatoj kun dikeco de pli ol 30μm
Plasmotranĉado: alta kosto, pli da limigoj, kutime uzata por oblatoj kun dikeco malpli ol 30μm
Mekanika klingotranĉado
Klingotranĉado estas procezo de tranĉado laŭ la skriba linio per altrapida rotacianta muelilo (klingo). La klingo kutime estas farita el abrazia aŭ ultra-maldika diamanta materialo, taŭga por tranĉado aŭ kanelado sur siliciaj obleoj. Tamen, kiel mekanika tranĉmetodo, klingotranĉado dependas de fizika materialforigo, kiu povas facile konduki al ĉizado aŭ fendado de la ĉiprando, tiel influante la produktokvaliton kaj reduktante la rendimenton.
La kvalito de la fina produkto produktita per la mekanika segado estas influita de pluraj parametroj, inkluzive de tranĉrapideco, klingodikeco, klingodiametro kaj klingorotacia rapido.
Plena tranĉo estas la plej baza klinga tranĉmetodo, kiu tute tranĉas la laborpecon per tranĉado al fiksa materialo (kiel ekzemple tranĉbendo).
▲ Mekanika klingotranĉado - plena tranĉo | Bildfonta reto
Duontranĉo estas prilabora metodo, kiu produktas kanelon per tranĉado ĝis la mezo de la laborpeco. Per kontinua kanelprocezo, oni povas produkti kombilajn kaj pingloformajn pintojn.
▲ Mekanika klingotranĉado - duontranĉo | Bildfonta reto
Duobla tranĉado estas prilabora metodo, kiu uzas duoblan tranĉsegilon kun du spindeloj por plenumi plenajn aŭ duontranĉojn sur du produktadlinioj samtempe. La duobla tranĉsegilo havas du spindelaksojn. Alta trafluo povas esti atingita per ĉi tiu procezo.
▲ Mekanika klingotranĉado - duobla tranĉo | Bildfonta reto
Paŝa tranĉado uzas duoblan tranĉsegilon kun du spindeloj por plenumi plenajn kaj duontranĉojn en du etapoj. Uzas klingojn optimumigitajn por tranĉi la drataron sur la surfaco de la silicia oblikvaĵo kaj klingojn optimumigitajn por la restanta silicia unuopa kristalo por atingi altkvalitan prilaboradon.
▲ Mekanika klingotranĉado - paŝotranĉado | Bildfonta reto
Bevela tranĉado estas prilabora metodo, kiu uzas klingon kun V-forma rando sur la duontranĉita rando por tranĉi la obleton en du etapoj dum la paŝotranĉa procezo. La bevela procezo estas farata dum la tranĉprocezo. Tial, oni povas atingi altan muldilforton kaj altkvalitan prilaboradon.
▲ Mekanika klingotranĉado - oblikva tranĉado | Bildfonta reto
Lasera tranĉado
Lasera tranĉado estas nekontakta teĥnologio por tranĉi pecetojn el duonkonduktaĵoj, kiu uzas fokusitan laseran radion por apartigi individuajn pecetojn de duonkonduktaĵaj pecetoj. La alt-energia lasera radio estas fokusita sur la surfaco de la peceto kaj vaporiĝas aŭ forigas materialon laŭlonge de la antaŭdifinita tranĉlinio per ablacio aŭ termikaj malkomponiĝaj procezoj.
▲ Diagramo de lasertranĉado | Bildfonto: KLA CHINA
La nuntempe vaste uzataj tipoj de laseroj inkluzivas ultraviolajn laserojn, infraruĝajn laserojn kaj femtosekunajn laserojn. Inter ili, ultraviola lasero ofte estas uzata por preciza malvarma ablacio pro sia alta fotona energio, kaj la varmo-trafita zono estas ekstreme malgranda, kio povas efike redukti la riskon de termika difekto al la sigelo kaj ĝiaj ĉirkaŭaj blatoj. Infraruĝaj laseroj estas pli taŭgaj por pli dikaj sigeloj ĉar ili povas penetri profunde en la materialon. Femtosekunaj laseroj atingas altprecizan kaj efikan materialforigon kun preskaŭ nekonsiderinda varmotransigo per ultramallongaj lumpulsoj.
Lasera tranĉado havas signifajn avantaĝojn super tradicia klingotranĉado. Unue, kiel nekontakta procezo, lasera tranĉado ne postulas fizikan premon sur la sigelo, reduktante la problemojn de fragmentiĝo kaj fendado oftajn en mekanika tranĉado. Ĉi tiu trajto igas laseran tranĉadon aparte taŭga por prilabori delikatajn aŭ ultramaldikajn sigelojn, precipe tiujn kun kompleksaj strukturoj aŭ fajnaj trajtoj.
▲ Diagramo de lasertranĉado | Reto de bildfontoj
Krome, la alta precizeco kaj ĝusteco de lasera tranĉado ebligas al ĝi fokusigi la laseran radion al ekstreme malgranda punktograndeco, subteni kompleksajn tranĉpadronojn, kaj atingi apartigon de la minimuma interspaco inter ĉipoj. Ĉi tiu trajto estas precipe grava por progresintaj duonkonduktaĵaj aparatoj kun ŝrumpantaj grandecoj.
Tamen, lasera tranĉado ankaŭ havas kelkajn limigojn. Kompare kun klingotranĉado, ĝi estas pli malrapida kaj pli multekosta, precipe en grandskala produktado. Krome, elekti la ĝustan lasertipon kaj optimumigi parametrojn por certigi efikan materialforigon kaj minimuman varmo-trafitan zonon povas esti malfacila por certaj materialoj kaj dikecoj.
Lasera ablacia tranĉado
Dum lasera ablacia tranĉado, la lasera radio estas precize fokusita al specifa loko sur la surfaco de la silo, kaj la lasera energio estas gvidata laŭ antaŭdifinita tranĉpadrono, iom post iom tranĉante tra la silo ĝis la fundo. Depende de la tranĉpostuloj, ĉi tiu operacio estas farata per pulsa lasero aŭ kontinua onda lasero. Por malhelpi difekton al la silo pro troa loka varmiĝo de la lasero, malvarmiga akvo estas uzata por malvarmigi kaj protekti la silon kontraŭ termika difekto. Samtempe, malvarmiga akvo ankaŭ povas efike forigi partiklojn generitajn dum la tranĉprocezo, malhelpi poluadon kaj certigi la tranĉkvaliton.
Lasera nevidebla tranĉado
La lasero ankaŭ povas esti fokusita por transdoni varmon en la ĉefan korpon de la oblato, metodo nomata "nevidebla lasera tranĉado". Por ĉi tiu metodo, la varmo de la lasero kreas breĉojn en la skribilaj lenoj. Ĉi tiuj malfortigitaj areoj tiam atingas similan penetran efikon per rompiĝo kiam la oblato estas streĉita.
▲ Ĉefa procezo de lasera nevidebla tranĉado
La nevidebla tranĉprocezo estas interna absorba laserprocezo, anstataŭ laserablacio, kie la lasero estas absorbita sur la surfaco. Ĉe nevidebla tranĉado, oni uzas laserradian energion kun ondolongo, kiu estas duontravidebla al la substrata materialo de la oblikvaĵo. La procezo estas dividita en du ĉefajn paŝojn, unu estas laser-bazita procezo, kaj la alia estas mekanika apartigprocezo.
▲La lasera radio kreas truon sub la surfaco de la silo, kaj la antaŭa kaj malantaŭa flankoj ne estas trafitaj | Bildfonta reto
En la unua paŝo, dum la lasera radio skanas la sigelon, ĝi fokusiĝas al specifa punkto interne de la sigelo, formante fendpunkton interne. La energio de la radio kaŭzas serion da fendetoj formiĝi interne, kiuj ankoraŭ ne etendiĝis tra la tuta dikeco de la sigelo al la supra kaj malsupra surfacoj.
▲Komparo de 100μm dikaj siliciaj obletoj tranĉitaj per klingometodo kaj lasera nevidebla tranĉmetodo | Bildfonta reto
En la dua paŝo, la ĉipbendo ĉe la fundo de la silo estas fizike vastigita, kio kaŭzas streĉon en la fendetoj interne de la silo, kiuj estas induktitaj en la lasera procezo en la unua paŝo. Ĉi tiu streĉo kaŭzas, ke la fendetoj etendiĝas vertikale al la supraj kaj malsupraj surfacoj de la silo, kaj poste apartigas la silon en ĉipojn laŭ ĉi tiuj tranĉpunktoj. En nevidebla tranĉado, duontranĉado aŭ duontranĉado de la malsupra flanko kutime estas uzata por faciligi la apartigon de siloj en ĉipojn aŭ ĉipojn.
Ĉefaj avantaĝoj de nevidebla lasera tondado super lasera ablacio:
• Neniu fridigaĵo necesas
• Neniuj rubaĵoj generitaj
• Neniuj varmo-trafitaj zonoj, kiuj povus difekti sentemajn cirkvitojn
Plasmotranĉado
Plasmotranĉado (ankaŭ konata kiel plasmagravurado aŭ sekagravurado) estas progresinta teknologio por tranĉi pecetojn, kiu uzas reaktivan jonan gravuradon (RIE) aŭ profundan reaktivan jonan gravuradon (DRIE) por apartigi individuajn pecetojn de duonkonduktaĵaj pecetoj. La teknologio atingas tranĉadon per kemia forigo de materialo laŭ antaŭdifinitaj tranĉlinioj uzante plasmon.
Dum la plasmotranĉa procezo, la duonkondukta oblato estas metita en vakuan ĉambron, kontrolita reaktiva gasmiksaĵo estas enkondukita en la ĉambron, kaj elektra kampo estas aplikata por generi plasmon enhavantan altan koncentriĝon de reaktivaj jonoj kaj radikaluloj. Ĉi tiuj reaktivaj specioj interagas kun la oblata materialo kaj selekteme forigas oblatan materialon laŭ la skribila linio per kombinaĵo de kemia reakcio kaj fizika ŝprucado.
La ĉefa avantaĝo de plasmotranĉado estas, ke ĝi reduktas la mekanikan streson sur la sigelo kaj ĉipo kaj reduktas eblan difekton kaŭzitan de fizika kontakto. Tamen, ĉi tiu procezo estas pli kompleksa kaj tempopostula ol aliaj metodoj, precipe kiam temas pri pli dikaj sigeloj aŭ materialoj kun alta rezisto al gratado, do ĝia apliko en amasproduktado estas limigita.
▲Reto de bildfontoj
En semikonduktaĵa fabrikado, la metodo por tranĉi la oblaton devas esti elektita surbaze de multaj faktoroj, inkluzive de la ecoj de la oblataj materialoj, la grandeco kaj geometrio de la ico, la postulata precizeco kaj ĝusteco, kaj la totala produktokosto kaj efikeco.
Afiŝtempo: 20-a de septembro 2024