A waferkudu ngliwati telung owah-owahan kanggo dadi chip semikonduktor nyata: pisanan, ingot sing bentuke blok dipotong dadi wafer; ing proses kapindho, transistor diukir ing ngarep wafer liwat proses sadurunge; pungkasane, pengemasan ditindakake, yaiku, liwat proses pemotongan,waferdadi chip semikonduktor sing lengkap. Bisa dideleng manawa proses pengemasan kalebu proses back-end. Ing proses iki, wafer bakal dipotong dadi sawetara chip heksaedron individu. Proses entuk chip independen iki diarani "Singulation", lan proses nggergaji papan wafer dadi kuboid independen diarani "pemotongan wafer (Die Sawing)". Bubar, kanthi peningkatan integrasi semikonduktor, kekandelanwaferwis saya tipis, sing mesthi wae nggawa akeh kangelan kanggo proses "singulasi".
Evolusi pemotongan wafer
Proses front-end lan back-end wis berkembang liwat interaksi kanthi maneka warna cara: evolusi proses back-end bisa nemtokake struktur lan posisi chip cilik hexahedron sing dipisahake saka die ingwafer, uga struktur lan posisi bantalan (jalur sambungan listrik) ing wafer; kosok baline, evolusi proses front-end wis ngganti proses lan metodewaferpenipisan mburi lan "die dicing" ing proses back-end. Mulane, tampilan kemasan sing saya canggih bakal duwe pengaruh gedhe marang proses back-end. Kajaba iku, jumlah, prosedur, lan jinis dicing uga bakal owah miturut owah-owahan tampilan kemasan.
Dadu Juru Tulis
Ing jaman biyen, "mecah" kanthi ngetrapake gaya eksternal minangka siji-sijine cara kanggo mbagi potongan kasebut.waferdadi cetakan heksaedron. Nanging, cara iki nduweni kekurangan yaiku pinggiran chip cilik kasebut bakal pecah utawa retak. Kajaba iku, amarga gerinda ing permukaan logam ora bisa dicopot kanthi lengkap, permukaan sing dipotong uga kasar banget.
Kanggo ngatasi masalah iki, metode pemotongan "Scribing" digawe, yaiku, sadurunge "pecah", permukaanwaferdipotong nganti kira-kira setengah jerone. "Scribing", kaya jenenge, nuduhake nggunakake impeller kanggo nggergaji (setengah motong) sisih ngarep wafer luwih dhisik. Ing jaman biyen, umume wafer sing kurang saka 6 inci nggunakake metode pemotongan iki kanthi "ngiris" ing antarane serpihan banjur "mecah".
Pemotongan Dadu utawa Gergaji Dadu
Cara ngethok "Scribing" mboko sithik berkembang dadi cara ngethok (utawa nggergaji) "Blade dicing", yaiku cara ngethok nganggo lading kaping pindho utawa kaping telu berturut-turut. Cara ngethok "Blade" bisa ngimbangi fenomena serpihan cilik sing ngelupas nalika "pecah" sawise "scribing", lan bisa nglindhungi serpihan cilik sajrone proses "singulation". Pemotongan "Blade" beda karo pemotongan "dicing" sadurunge, yaiku, sawise ngethok "blade", ora "pecah", nanging ngethok maneh nganggo lading. Mulane, iki uga diarani cara "step dicing".
Kanggo nglindhungi wafer saka karusakan njaba sajrone proses pemotongan, film bakal ditrapake ing wafer luwih dhisik kanggo njamin "singling" sing luwih aman. Sajrone proses "back grinding", film kasebut bakal dipasang ing ngarep wafer. Nanging kosok baline, ing pemotongan "blade", film kasebut kudu dipasang ing mburi wafer. Sajrone ikatan die eutektik (ikatan die, ndandani chip sing dipisahake ing PCB utawa pigura tetep), film sing dipasang ing mburi bakal otomatis tiba. Amarga gesekan sing dhuwur sajrone pemotongan, banyu DI kudu disemprot terus-terusan saka kabeh arah. Kajaba iku, impeller kudu dipasang karo partikel berlian supaya irisan bisa diiris luwih apik. Ing wektu iki, potongan (ketebalan bilah: jembar alur) kudu seragam lan ora kena ngluwihi jembar alur dadu.
Wis suwe, nggergaji wis dadi cara ngethok tradisional sing paling akeh digunakake. Kauntungane sing paling gedhe yaiku bisa ngethok akeh wafer sajrone wektu sing cendhak. Nanging, yen kecepatan pakan irisan ditambah banget, kemungkinan pinggiran chiplet bakal ngelupas. Mulane, jumlah rotasi impeller kudu dikontrol udakara 30.000 kali saben menit. Bisa dideleng manawa teknologi proses semikonduktor asring dadi rahasia sing dikumpulake alon-alon liwat periode akumulasi lan coba-coba sing dawa (ing bagean sabanjure babagan ikatan eutektik, kita bakal ngrembug isi babagan ngethok lan DAF).
Dadu sadurunge nggiling (DBG): urutan pemotongan wis ngowahi metode
Nalika ngethok agul-agul ditindakake ing wafer diameter 8 inci, ora perlu kuwatir babagan pinggiran chiplet sing ngelupas utawa retak. Nanging nalika diameter wafer mundhak dadi 21 inci lan kekandelane dadi tipis banget, fenomena ngelupas lan retak wiwit katon maneh. Kanggo nyuda dampak fisik ing wafer sajrone proses pemotongan kanthi signifikan, metode DBG "dicing before grinding" ngganti urutan pemotongan tradisional. Ora kaya metode pemotongan "agul-agul" tradisional sing ngethok terus-terusan, DBG dhisik nindakake pemotongan "agul-agul", banjur mboko sithik ngencerake kekandelan wafer kanthi terus-terusan ngencerake sisih mburi nganti chip kasebut pecah. Bisa diarani yen DBG minangka versi sing luwih apik saka metode pemotongan "agul-agul" sadurunge. Amarga bisa nyuda dampak saka potongan kapindho, metode DBG wis cepet dipopulerkan ing "kemasan tingkat wafer".
Dadu Laser
Proses paket skala chip tingkat wafer (WLCSP) utamane nggunakake pemotongan laser. Pemotongan laser bisa nyuda fenomena kayata ngelupas lan retak, saengga entuk chip sing luwih apik, nanging nalika kekandelan wafer luwih saka 100μm, produktivitas bakal mudhun banget. Mulane, biasane digunakake ing wafer kanthi kekandelan kurang saka 100μm (relatif tipis). Pemotongan laser ngethok silikon kanthi ngetrapake laser energi dhuwur menyang alur juru tulis wafer. Nanging, nalika nggunakake metode pemotongan laser konvensional (Laser Konvensional), film pelindung kudu ditrapake ing permukaan wafer luwih dhisik. Amarga manasi utawa nyinari permukaan wafer nganggo laser, kontak fisik iki bakal ngasilake alur ing permukaan wafer, lan fragmen silikon sing dipotong uga bakal nempel ing permukaan. Bisa dideleng manawa metode pemotongan laser tradisional uga langsung ngethok permukaan wafer, lan ing babagan iki, padha karo metode pemotongan "pisau".
Stealth Dicing (SD) iku cara ngethok sisih njero wafer nganggo energi laser, banjur menehi tekanan eksternal menyang pita sing dipasang ing mburi kanggo mecah, saengga misahake chip kasebut. Nalika tekanan ditrapake ing pita ing mburi, wafer bakal langsung diangkat munggah amarga peregangan pita, saengga misahake chip kasebut. Kauntungan SD tinimbang cara ngethok laser tradisional yaiku: pisanan, ora ana rereged silikon; kapindho, kerf (Kerf: jembar alur juru tulis) sempit, saengga luwih akeh chip sing bisa dipikolehi. Kajaba iku, fenomena ngelupas lan retak bakal dikurangi banget nggunakake cara SD, sing penting banget kanggo kualitas pemotongan sakabèhé. Mulane, cara SD kemungkinan gedhe bakal dadi teknologi sing paling populer ing mangsa ngarep.
Dadu Plasma
Pemotongan plasma minangka teknologi sing nembe dikembangake sing nggunakake etsa plasma kanggo motong sajrone proses manufaktur (Fab). Pemotongan plasma nggunakake bahan semi-gas tinimbang cairan, mula dampak marang lingkungan relatif cilik. Lan metode pemotongan kabeh wafer sekaligus diadopsi, mula kecepatan "pemotongan" relatif cepet. Nanging, metode plasma nggunakake gas reaksi kimia minangka bahan mentah, lan proses etsa rumit banget, mula aliran proses kasebut relatif rumit. Nanging dibandhingake karo pemotongan "pisau" lan pemotongan laser, pemotongan plasma ora nyebabake kerusakan ing permukaan wafer, saengga nyuda tingkat cacat lan entuk luwih akeh chip.
Bubar iki, amarga kekandelan wafer wis dikurangi dadi 30μm, lan akeh tembaga (Cu) utawa bahan konstanta dielektrik rendah (Low-k) sing digunakake. Mulane, kanggo nyegah burr (Burr), metode pemotongan plasma uga bakal disenengi. Mesthi wae, teknologi pemotongan plasma uga terus berkembang. Aku percaya yen ing mangsa ngarep, sawijining dina ora perlu nganggo topeng khusus nalika ngetsa, amarga iki minangka arah pangembangan utama pemotongan plasma.
Amarga kekandelan wafer terus dikurangi saka 100μm dadi 50μm lan banjur dadi 30μm, metode pemotongan kanggo entuk chip independen uga wis owah lan berkembang saka pemotongan "pecah" lan "bilah" dadi pemotongan laser lan pemotongan plasma. Sanajan metode pemotongan sing saya maju wis nambah biaya produksi proses pemotongan kasebut dhewe, ing sisih liya, kanthi nyuda fenomena sing ora dikarepake kayata ngelupas lan retak sing asring kedadeyan ing pemotongan chip semikonduktor lan nambah jumlah chip sing dipikolehi saben unit wafer, biaya produksi chip tunggal wis nuduhake tren mudhun. Mesthi wae, paningkatan jumlah chip sing dipikolehi saben unit area wafer ana hubungane karo pengurangan jembar dalan dicing. Nggunakake pemotongan plasma, meh 20% luwih akeh chip sing bisa dipikolehi dibandhingake karo nggunakake metode pemotongan "bilah", sing uga dadi alesan utama kenapa wong milih pemotongan plasma. Kanthi perkembangan lan owah-owahan wafer, tampilan chip lan metode kemasan, macem-macem proses pemotongan kayata teknologi pangolahan wafer lan DBG uga muncul.
Wektu kiriman: 10-Okt-2024