A oblatnamora proći kroz tri promjene da bi postao pravi poluvodički čip: prvo, blokovski ingot se reže na pločice; u drugom procesu, tranzistori se graviraju na prednju stranu pločice kroz prethodni proces; konačno, vrši se pakiranje, odnosno, kroz proces rezanja,oblatnapostaje potpuni poluvodički čip. Može se vidjeti da proces pakiranja pripada back-end procesu. U ovom procesu, pločica će biti izrezana na nekoliko pojedinačnih čipova u obliku heksaedra. Ovaj proces dobivanja neovisnih čipova naziva se "singulacija", a proces piljenja pločice u neovisne kvadroide naziva se "rezanje pločice (Die Sawing)". Nedavno, s poboljšanjem integracije poluvodiča, debljinaoblatnepostajao je sve tanji, što naravno donosi mnogo poteškoća procesu „singulacije“.
Evolucija rezanja oblatne na kockice
Prednji i stražnji procesi su se razvijali kroz interakciju na različite načine: evolucija stražnjih procesa može odrediti strukturu i položaj malih čipova heksaedra odvojenih od matrice naoblatna, kao i strukturu i položaj pločica (puteva električnih spojeva) na pločici; naprotiv, evolucija prednjih procesa promijenila je proces i metoduoblatnaprorjeđivanje stražnjeg dijela i „rezanje kalupom“ u pozadinskom procesu. Stoga će sve sofisticiraniji izgled pakiranja imati veliki utjecaj na pozadinski proces. Štoviše, broj, postupak i vrsta rezanja također će se mijenjati u skladu s promjenom izgleda pakiranja.
Scribe kockanje
U ranim danima, "lomljenje" primjenom vanjske sile bila je jedina metoda rezanja 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.
Kako bi se riješio ovaj problem, nastala je metoda rezanja „Scribing“, odnosno prije „lomljenja“ površineoblatnareže se na otprilike polovicu 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 oštricom ili piljenje oštricom
Metoda rezanja „Scribing“ postupno 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 „crtanja“ i može zaštititi male iverje tijekom procesa „singulacije“. Rezanje „oštricom“ razlikuje se od prethodnog rezanja „kockicama“, odnosno nakon rezanja „oštricom“ ne „lomimo“, već ponovno režemo oštricom. Stoga se naziva i metoda „koraknog kockanja“.
Kako bi se pločica zaštitila od vanjskih oštećenja tijekom procesa rezanja, na pločicu će se unaprijed nanijeti folija kako bi se osiguralo sigurnije "odvojeno rezanje". Tijekom procesa "stražnjeg brušenja", folija će se pričvrstiti na prednju stranu pločice. Naprotiv, kod rezanja "oštricom", folija bi trebala biti pričvršćena na stražnju stranu pločice. Tijekom eutektičkog spajanja matrice (spajanje matrice, pričvršćivanje odvojenih čipova na PCB ili fiksni okvir), folija pričvršćena na stražnju stranu automatski će otpasti. Zbog velikog trenja tijekom rezanja, deionizirana voda treba se kontinuirano prskati iz svih smjerova. Osim toga, impeler treba biti pričvršćen dijamantnim česticama kako bi se kriške mogle bolje rezati. U ovom trenutku, rez (debljina oštrice: širina utora) mora biti ujednačen i ne smije prelaziti širinu utora 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 ruba čipleta. Stoga bi broj okretaja impelera trebao biti kontroliran na oko 30 000 puta u minuti. Može se vidjeti da je tehnologija poluvodičkog procesa često tajna koja se polako akumulirala kroz dugo razdoblje akumulacije i pokušaja i pogrešaka (u sljedećem odjeljku o eutektičkom spajanju raspravljat ćemo o sadržaju o rezanju i DAF-u).
Rezanje prije mljevenja (DBG): redoslijed rezanja promijenio je metodu
Kada se rezanje oštricom izvodi na pločici promjera 8 inča, nema potrebe za brigom o ljuštenju ili pucanju rubova čipeta. No, kako se promjer pločice povećava na 21 inč, a debljina postaje izuzetno tanka, ponovno se počinju pojavljivati pojave ljuštenja i pucanja. Kako bi se značajno smanjio fizički utjecaj na pločicu tijekom procesa rezanja, DBG metoda "rezanja prije mljevenja" zamjenjuje tradicionalni slijed rezanja. Za razliku od tradicionalne metode rezanja "oštricom" koja reže kontinuirano, DBG prvo izvodi rez "oštricom", a zatim postupno 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 rezanja, DBG metoda je brzo popularizirana u "pakiranju na razini pločice".
Lasersko rezanje kockica
Proces pakiranja čipova na razini pločice (WLCSP) uglavnom koristi lasersko rezanje. Lasersko rezanje može smanjiti pojave poput ljuštenja i pucanja, čime se dobivaju čipovi bolje kvalitete, ali kada je debljina pločice veća od 100 μm, produktivnost će biti znatno smanjena. Stoga se uglavnom koristi na pločicama debljine manje od 100 μm (relativno tanke). Lasersko rezanje reže silicij primjenom visokoenergetskog lasera na utor pločice. Međutim, kada se koristi konvencionalna metoda laserskog rezanja (konvencionalni laser), zaštitni film mora se unaprijed nanijeti na površinu pločice. Zbog zagrijavanja ili ozračivanja površine pločice laserom, ovi fizički kontakti će stvoriti utore na površini pločice, a izrezani fragmenti silicija će se također prilijepiti za površinu. Može se vidjeti da tradicionalna metoda laserskog rezanja također izravno reže površinu pločice i u tom pogledu slična je metodi rezanja "oštricom".
Stealth Dicing (SD) je metoda kojom se prvo reže unutrašnjost pločice laserskom energijom, a zatim se primjenjuje vanjski pritisak na traku pričvršćenu na stražnjoj strani kako bi se prelomila, čime se odvaja čip. Kada se pritisne traka na stražnjoj strani, 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 utora za rezanje) je uzak, pa se može dobiti više čipova. Osim toga, fenomen ljuštenja i pucanja bit će uvelike smanjen korištenjem SD metode, što je ključno za ukupnu kvalitetu rezanja. Stoga će SD metoda vrlo vjerojatno postati najpopularnija tehnologija u budućnosti.
Plazma kockice
Plazma rezanje je nedavno razvijena tehnologija koja koristi plazma jetkanje za rezanje tijekom proizvodnog (Fab) procesa. Plazma rezanje koristi polu-plinske materijale umjesto tekućina, tako da je utjecaj na okoliš relativno mali. Također se usvaja metoda rezanja cijele pločice odjednom, tako da je brzina "rezanja" relativno velika. Međutim, plazma metoda koristi plin kemijske reakcije kao sirovinu, a proces jetkanja je vrlo kompliciran, pa je tijek procesa relativno nezgrapan. Ali u usporedbi s rezanjem "oštricom" i laserskim rezanjem, plazma rezanje ne oštećuje površinu pločice, čime se smanjuje stopa nedostataka i dobiva se više čipova.
Nedavno, budući da je debljina pločice smanjena na 30μm, a koristi se puno bakra (Cu) ili materijala s niskom dielektričnom konstantom (Low-k), favorizirat će se 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 jetkanja, 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 dobivanje neovisnih čipova također su se 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 poluvodičkih čipova i povećanjem broja dobivenih čipova po jedinici pločice, troškovi proizvodnje jednog čipa pokazali su silazni trend. Naravno, povećanje broja dobivenih čipova po jedinici površine pločice usko je povezano sa smanjenjem širine rezne ulice. Korištenjem rezanja plazmom može se dobiti gotovo 20% više čipova u usporedbi s korištenjem metode rezanja "oštricom", što je također glavni razlog zašto ljudi biraju rezanje plazmom. S razvojem i promjenama pločica, izgleda čipova i metoda pakiranja, pojavljuju se i različiti procesi rezanja poput tehnologije obrade pločica i DBG-a.
Vrijeme objave: 10. listopada 2024.