A wafelmoat trije feroarings ûndergean om in echte healgeleiderchip te wurden: earst wurdt de blokfoarmige ingot yn wafers snien; yn it twadde proses wurde transistors op 'e foarkant fan' e wafer gravearre fia it foarige proses; úteinlik wurdt ferpakking útfierd, dat is, troch it snijproses, dewafelwurdt in folsleine healgeleiderchip. It kin sjoen wurde dat it ynpakproses ta it back-end-proses heart. Yn dit proses sil de wafer yn ferskate heksaëder yndividuele chips snien wurde. Dit proses fan it krijen fan ûnôfhinklike chips wurdt "Singulaasje" neamd, en it proses fan it seagjen fan 'e waferboerd yn ûnôfhinklike kubusfoarmen wurdt "wafersnijden (Die Sawing)" neamd. Koartlyn, mei de ferbettering fan healgeleideryntegraasje, is de dikte fanwafelsis tinner en tinner wurden, wat fansels in soad muoite bringt mei oan it "singulaasje"-proses.
De evolúsje fan waferdicing
Front-end- en back-end-prosessen binne op ferskate manieren troch ynteraksje evoluearre: de evolúsje fan back-end-prosessen kin de struktuer en posysje fan 'e heksaëder lytse chips bepale dy't skieden binne fan 'e matrijs op' ewafel, lykas de struktuer en posysje fan 'e pads (elektryske ferbiningspaden) op 'e wafer; krekt oarsom, de evolúsje fan front-end prosessen hat it proses en de metoade fan feroarewafelefterúttinning en "die dicing" yn it efterkantproses. Dêrom sil it hieltyd ferfine uterlik fan 'e ferpakking in grutte ynfloed hawwe op it efterkantproses. Boppedat sille it oantal, de proseduere en it type dicing ek feroarje neffens de feroaring yn it uterlik fan 'e ferpakking.
Skriuwer yn blokjes
Yn 'e begjintiid wie "brekken" troch it tapassen fan eksterne krêft de ienige snijmetoade dy't de ... ferdiele koewafelyn heksaëder-matrijzen. Dizze metoade hat lykwols de neidielen fan it ôfbrokkeljen of barsten fan 'e râne fan' e lytse chip. Derneist, om't de bramen op it metalen oerflak net folslein fuorthelle wurde, is it snijflak ek tige rûch.
Om dit probleem op te lossen, kaam de "Scribing" snijmetoade ta stân, dat is, foardat it "brekt", it oerflak fan 'ewafelwurdt oant sawat de helte fan 'e djipte snien. "Scribing", lykas de namme al seit, ferwiist nei it brûken fan in impeller om de foarkant fan 'e wafer foarôf te seagjen (heal te snijen). Yn 'e begjintiid brûkten de measte wafers ûnder 6 inch dizze snijmetoade fan earst "snijden" tusken chips en dan "brekken".
Blade snijden of blêd seagjen
De "Scribing" snijmetoade ûntwikkele him stadichoan ta de "Blade dicing" snij- (of seagjen) metoade, in metoade fan twa of trije kear efterinoar snijden mei in mes. De "Blade" snijmetoade kin it ferskynsel fan lytse splinters dy't ôfpelle by it "brekken" nei it "scrabjen" kompensearje, en kin lytse splinters beskermje tidens it "singulaasje" proses. "Blade" snijden is oars as it foarige "dicing" snijden, dat wol sizze, nei in "mes" snijden is it net "brekkend", mar snijt it opnij mei in mes. Dêrom wurdt it ek wol de "step dicing" metoade neamd.
Om de wafer te beskermjen tsjin eksterne skea tidens it snijproses, sil fan tefoaren in film op 'e wafer oanbrocht wurde om feiliger "singling" te garandearjen. Tidens it "back slypjen"-proses sil de film oan 'e foarkant fan' e wafer befestige wurde. Mar krekt oarsom, by "blade"-snijden moat de film oan 'e efterkant fan' e wafer befestige wurde. Tidens de eutektyske die bonding (die bonding, it fêstmeitsjen fan 'e skieden chips op' e PCB of fêst frame), sil de film dy't oan 'e efterkant befestige is automatysk ôffalle. Fanwegen de hege wriuwing tidens it snijden moat DI-wetter kontinu út alle rjochtingen spuite wurde. Derneist moat de impeller befestige wurde mei diamantdieltsjes, sadat de plakjes better snijd wurde kinne. Op dit stuit moat de snede (bladdikte: groefbreedte) unifoarm wêze en mei de breedte fan 'e snijgroef net grutter wêze as de breedte fan' e dobbelgroef.
Seagjen is lange tiid de meast brûkte tradisjonele snijmetoade west. It grutste foardiel is dat it in grut oantal wafers yn koarte tiid snije kin. As de oanfiersnelheid fan 'e plak lykwols sterk ferhege wurdt, sil de mooglikheid fan it ôfpellen fan 'e chiplet-râne tanimme. Dêrom moat it oantal rotaasjes fan 'e impeller kontroleare wurde op sawat 30.000 kear per minuut. It kin sjoen wurde dat de technology fan healgeleiderprosessen faak in geheim is dat stadich opboud wurdt troch in lange perioade fan opgarjen en proef en flater (yn 'e folgjende seksje oer eutektyske bonding sille wy de ynhâld oer snijden en DAF beprate).
Snijden foar it slypjen (DBG): de snijsekwinsje hat de metoade feroare
As blêdsnijden útfierd wurdt op in wafer mei in diameter fan 8 inch, hoege jo jo gjin soargen te meitsjen oer it peeling of barsten fan 'e chiplet-râne. Mar as de diameter fan 'e wafer tanimt nei 21 inch en de dikte ekstreem tin wurdt, begjinne peeling- en barstferskynsels wer te ferskinen. Om de fysike ynfloed op 'e wafer tidens it snijproses signifikant te ferminderjen, ferfangt de DBG-metoade fan "snijden foar it slypjen" de tradisjonele snijsekwinsje. Oars as de tradisjonele "blêd"-snijmetoade dy't kontinu snijt, fiert DBG earst in "blêd"-snijding út, en ferdunt dan stadichoan de waferdikte troch de efterkant kontinu te ferdunnen oant de chip spjalte is. Der kin sein wurde dat DBG in opwurdearre ferzje is fan 'e foarige "blêd"-snijmetoade. Omdat it de ynfloed fan 'e twadde snij kin ferminderje, is de DBG-metoade rap populêr wurden yn "wafer-nivo ferpakking".
Laser-snijwurk
It wafer-level chip scale package (WLCSP) proses brûkt benammen lasersnijden. Lasersnijden kin ferskynsels lykas peeling en barsten ferminderje, wêrtroch chips fan bettere kwaliteit krigen wurde, mar as de waferdikte mear as 100μm is, sil de produktiviteit sterk fermindere wurde. Dêrom wurdt it meast brûkt op wafers mei in dikte fan minder as 100μm (relatyf tin). Lasersnijden snijt silisium troch in hege-enerzjylaser oan te bringen op 'e skriuwgroef fan' e wafer. By it brûken fan 'e konvinsjonele laser (Konvinsjonele Laser) snijmetoade moat lykwols fan tefoaren in beskermjende film op it waferoerflak oanbrocht wurde. Omdat it oerflak fan 'e wafer mei laser ferwaarme of bestraald wurdt, sille dizze fysike kontakten groeven produsearje op it oerflak fan' e wafer, en de sniene silisiumfragminen sille ek oan it oerflak hechtsje. It is te sjen dat de tradisjonele lasersnijmetoade ek direkt it oerflak fan 'e wafer snijt, en yn dit opsicht is it fergelykber mei de "blêd" snijmetoade.
Stealth Dicing (SD) is in metoade wêrby't earst de binnenkant fan 'e wafer mei laserenerzjy snijd wurdt, en dan eksterne druk útoefene wurdt op 'e tape dy't oan 'e efterkant befestige is om it te brekken, wêrtroch't de chip skieden wurdt. As druk útoefene wurdt op 'e tape oan 'e efterkant, sil de wafer direkt omheech helle wurde troch it útrekken fan 'e tape, wêrtroch't de chip skieden wurdt. De foardielen fan SD boppe de tradisjonele lasersnijmetoade binne: earst is der gjin silisiumôffal; twadde is de kerf (Kerf: de breedte fan 'e skriuwgroef) smel, sadat mear chips krigen wurde kinne. Derneist sil it peeling- en barstferskynsel sterk fermindere wurde mei de SD-metoade, wat krúsjaal is foar de algemiene kwaliteit fan it snijden. Dêrom is de SD-metoade tige wierskynlik de populêrste technology yn 'e takomst te wurden.
Plasma-snijwurk
Plasma snijden is in koartlyn ûntwikkele technology dy't plasma-etsen brûkt om te snijen tidens it produksjeproses (Fab). Plasma snijden brûkt healgasmaterialen ynstee fan floeistoffen, sadat de ynfloed op it miljeu relatyf lyts is. En de metoade fan it tagelyk snijen fan 'e hiele wafer wurdt oannaam, sadat de "snij"-snelheid relatyf rap is. De plasmametoade brûkt lykwols gemysk reaksjegas as grûnstof, en it etsproses is tige yngewikkeld, sadat de prosesstream relatyf omslachtich is. Mar yn ferliking mei "blêd"-snijden en lasersnijden feroarsaket plasma snijden gjin skea oan it waferoerflak, wêrtroch't it defektpersintaazje ferminderet en mear chips krigen wurdt.
Koartlyn, om't de waferdikte werombrocht is nei 30μm, wurde in soad koper (Cu) of materialen mei in lege diëlektryske konstante (Low-k) brûkt. Dêrom, om bramen (Burr) te foarkommen, sille plasmasnijmetoaden ek foarkar krije. Fansels is plasmasnijtechnology ek konstant yn ûntwikkeling. Ik leau dat it yn 'e neie takomst ien dei net mear nedich wêze sil om in spesjaal masker te dragen by it etsen, om't dit in wichtige ûntwikkelingsrjochting is fan plasmasnijden.
Om't de dikte fan wafers kontinu fermindere is fan 100μm nei 50μm en dan nei 30μm, binne de snijmetoaden foar it krijen fan ûnôfhinklike chips ek feroare en ûntwikkele fan "brekken" en "blêd" snijden nei lasersnijden en plasmasnijden. Hoewol de hieltyd folwoeksener snijmetoaden de produksjekosten fan it snijproses sels ferhege hawwe, hawwe de produksjekosten fan in inkele chip oan 'e oare kant in delgeande trend sjen litten troch de ûnwinske ferskynsels lykas peeling en barsten dy't faak foarkomme by it snijden fan healgeleiderchips signifikant te ferminderjen en it oantal chips dat per ienheid wafer krigen wurdt te ferheegjen. Fansels is de tanimming fan it oantal chips dat per ienheid oerflak fan 'e wafer krigen wurdt nau besibbe oan 'e fermindering fan' e breedte fan 'e dobbelstiennenstrjitte. Mei plasmasnijden kinne hast 20% mear chips krigen wurde yn ferliking mei it brûken fan 'e "blêd" snijmetoade, wat ek in wichtige reden is wêrom't minsken kieze foar plasmasnijden. Mei de ûntwikkeling en feroaringen fan wafers, chip-uterlik en ferpakkingsmetoaden, ûntsteane ek ferskate snijprosessen lykas waferferwurkingstechnology en DBG.
Pleatsingstiid: 10 oktober 2024