A вафлинағыз жартылай өткізгіш чипке айналу үшін үш өзгерістен өтуі керек: біріншіден, блок тәрізді құйма пластиналарға кесіледі; екінші процесте транзисторлар алдыңғы процес арқылы пластинаның алдыңғы жағына ойылады; соңында, орау орындалады, яғни кесу процесі арқылы,вафлитолық жартылай өткізгіш чипке айналады. Қаптау процесі артқы процеске жататынын көруге болады. Бұл процесте пластина бірнеше алтыбұрышты жеке чиптерге кесіледі. Тәуелсіз чиптерді алудың бұл процесі «сингуляция» деп аталады, ал пластина тақтасын тәуелсіз кубоидтарға аралау процесі «пластинаны кесу (Die Sawing)» деп аталады. Жақында жартылай өткізгіш интеграциясының жақсаруымен қалыңдығывафлилержұқарып, жұқарып барады, бұл, әрине, «сингуляция» процесіне үлкен қиындықтар туғызады.
Вафлиді тураудың эволюциясы
Алдыңғы және артқы жақты процестер әртүрлі жолдармен өзара әрекеттесу арқылы дамыды: артқы жақты процестердің эволюциясы матрицадан бөлінген алты қырлы ұсақ жоңқалардың құрылымы мен орнын анықтай алады.вафли, сондай-ақ пластинадағы төсеніштердің (электрлік қосылым жолдарының) құрылымы мен орналасуы; керісінше, алдыңғы процестердің эволюциясы процесі мен әдісін өзгерттівафлиартқы жағын жұқарту және артқы жағындағы процесте «қалыпты кесу». Сондықтан, қаптаманың сыртқы түрін жақсарту артқы жағындағы процеске үлкен әсер етеді. Сонымен қатар, қаптаманың сыртқы түрінің өзгеруіне байланысты кесу саны, процедурасы және түрі де сәйкесінше өзгереді.
Жазушының баға белгілеуі
Алғашқы күндері сыртқы күш қолдану арқылы «сындыру» бөлудің жалғыз әдісі болдывафлиалты қырлы қалыптарға. Дегенмен, бұл әдістің кемшіліктері бар: кішкентай жаңқаның шетінің сынуы немесе жарылуы. Сонымен қатар, металл бетіндегі қылшықтар толығымен жойылмағандықтан, кесілген беті де өте кедір-бұдыр болады.
Бұл мәселені шешу үшін, яғни бетін «сындырмас бұрын», «сызу» әдісі пайда болды.вафлитереңдігінің шамамен жартысына дейін кесіледі. «Скрипкалау», атауынан көрініп тұрғандай, пластинаның алдыңғы жағын алдын ала аралау (жартылай кесу) үшін дөңгелекті пайдалануды білдіреді. Алғашқы күндері 6 дюймнен төмен пластиналардың көпшілігі алдымен жаңқалар арасынан «кесу», содан кейін «сындыру» сияқты кесу әдісін қолданды.
Жүзбен кесу немесе жүзбен аралау
«Скрипкалау» кесу әдісі біртіндеп «Жүзбен турау» кесу (немесе аралау) әдісіне айналды, бұл пышақпен қатарынан екі немесе үш рет кесу әдісі. «Жүзбен» кесу әдісі «сызып тастағаннан» кейін «сынған» кезде кішкентай жаңқалардың қабыршақтану құбылысын өтей алады және «жекелеу» процесі кезінде кішкентай жаңқаларды қорғай алады. «Жүзбен» кесу алдыңғы «жаңқалау» кесуінен ерекшеленеді, яғни «жүзбен» кескеннен кейін ол «сынбайды» емес, қайтадан пышақпен кеседі. Сондықтан оны «сатымен турау» әдісі деп те атайды.
Кесу процесінде пластинаны сыртқы зақымданудан қорғау үшін, қауіпсіз «жалғыздауды» қамтамасыз ету үшін пластинаға алдын ала пленка жағылады. «Артқы тегістеу» процесінде пленка пластинаның алдыңғы жағына бекітіледі. Бірақ керісінше, «жүзбен» кесу кезінде пленка пластинаның артқы жағына бекітілуі керек. Эвтектикалық қалыппен байланыстыру кезінде (қалыппен байланыстыру, бөлінген чиптерді ПХД-ға немесе бекітілген жақтауға бекіту), артқы жағына бекітілген пленка автоматты түрде түсіп қалады. Кесу кезіндегі жоғары үйкеліске байланысты DI суы барлық бағыттан үздіксіз шашыратылуы керек. Сонымен қатар, кесінділерді жақсырақ кесу үшін дөңгелекті гауһар бөлшектерімен бекіту керек. Бұл кезде кесу (жүздің қалыңдығы: ойық ені) біркелкі болуы керек және кесу ойығының енінен аспауы керек.
Ұзақ уақыт бойы кесу дәстүрлі кесу әдісі ретінде кеңінен қолданылып келеді. Оның ең үлкен артықшылығы - қысқа мерзімде көптеген пластиналарды кесуге болады. Дегенмен, кесіндінің берілу жылдамдығы айтарлықтай артса, чиплет жиегінің қабыршақтану мүмкіндігі артады. Сондықтан, дөңгелектің айналу санын минутына шамамен 30 000 рет бақылау керек. Жартылай өткізгіш процесінің технологиясы көбінесе ұзақ уақыт бойы жинақтау және сынақ және қателіктер арқылы баяу жинақталатын құпия екенін көруге болады (эвтектикалық байланыс туралы келесі бөлімде кесу және DAF туралы мазмұнды талқылаймыз).
Ұнтақтау алдында турау (DBG): кесу реті әдісті өзгертті
Пышақпен кесу диаметрі 8 дюймдік пластинада орындалған кезде, чиплет шетінің қабыршақтануы немесе жарылуы туралы алаңдаудың қажеті жоқ. Бірақ пластинаның диаметрі 21 дюймге дейін артып, қалыңдығы өте жұқа болған сайын, қабыршақтану және жарылу құбылыстары қайтадан пайда бола бастайды. Кесу процесінде пластинаға физикалық әсерді айтарлықтай азайту үшін, «ұнтақтау алдында турау» DBG әдісі дәстүрлі кесу тізбегін ауыстырады. Үздіксіз кесетін дәстүрлі «жүзбен» кесу әдісінен айырмашылығы, DBG алдымен «жүзбен» кесуді орындайды, содан кейін чип бөлінгенше артқы жағын үздіксіз жұқарту арқылы пластинаның қалыңдығын біртіндеп жұқартады. DBG алдыңғы «жүзбен» кесу әдісінің жаңартылған нұсқасы деп айтуға болады. Екінші кесудің әсерін азайта алатындықтан, DBG әдісі «пластина деңгейіндегі қаптамада» тез танымал болды.
Лазерлік кесу
Вафли деңгейіндегі жоңқа масштабты пакет (WLCSP) процесінде негізінен лазерлік кесу қолданылады. Лазерлік кесу қабыршақтану және жарылу сияқты құбылыстарды азайтып, сапалы жоңқаларды алуға мүмкіндік береді, бірақ вафлидің қалыңдығы 100 мкм-ден асқан кезде өнімділік айтарлықтай төмендейді. Сондықтан ол негізінен қалыңдығы 100 мкм-ден аз (салыстырмалы түрде жұқа) вафлилерде қолданылады. Лазерлік кесу вафлидің ойығына жоғары энергиялы лазерді қолдану арқылы кремнийді кеседі. Дегенмен, дәстүрлі лазерлік (дәстүрлі лазерлік) кесу әдісін қолданған кезде вафли бетіне алдын ала қорғаныс пленкасы жағылуы керек. Вафли бетін лазермен қыздыру немесе сәулелендіру кезінде бұл физикалық жанасулар вафли бетінде ойықтар пайда болады, ал кесілген кремний фрагменттері де бетке жабысады. Дәстүрлі лазерлік кесу әдісі вафли бетін тікелей кесетінін көруге болады, және бұл тұрғыдан ол «жүзбен» кесу әдісіне ұқсас.
Жасырын кесу (SD) - алдымен пластинаның ішкі жағын лазерлік энергиямен кесу, содан кейін артқы жағына бекітілген таспаға сыртқы қысым жасап, оны сындыру, осылайша чипті бөлу әдісі. Артқы жағындағы таспаға қысым түскенде, таспаның созылуына байланысты пластина бірден жоғары көтеріліп, чипті бөледі. SD-нің дәстүрлі лазерлік кесу әдісінен артықшылықтары: біріншіден, кремний қалдықтары жоқ; екіншіден, керф (Kerf: скрипка ойығының ені) тар, сондықтан көбірек чип алуға болады. Сонымен қатар, SD әдісін қолдану арқылы қабыршақтану және жарылу құбылысы айтарлықтай азаяды, бұл кесудің жалпы сапасы үшін өте маңызды. Сондықтан, SD әдісі болашақта ең танымал технологияға айналуы мүмкін.
Плазмалық кесу
Плазмалық кесу - бұл өндіріс (Fab) процесінде кесу үшін плазмалық оюды қолданатын жақында жасалған технология. Плазмалық кесу сұйықтықтардың орнына жартылай газды материалдарды пайдаланады, сондықтан қоршаған ортаға әсері салыстырмалы түрде аз. Ал бүкіл пластинаны бір уақытта кесу әдісі қолданылады, сондықтан «кесу» жылдамдығы салыстырмалы түрде жылдам. Дегенмен, плазмалық әдіс шикізат ретінде химиялық реакция газын пайдаланады және ою процесі өте күрделі, сондықтан оның процесі салыстырмалы түрде қиын. Бірақ «пышақпен» кесу және лазерлік кесумен салыстырғанда, плазмалық кесу пластина бетіне зақым келтірмейді, осылайша ақау жылдамдығын азайтады және көбірек жаңқалар алады.
Жақында пластинаның қалыңдығы 30 мкм-ге дейін азайтылғандықтан және мыс (Cu) немесе диэлектрлік тұрақтылығы төмен материалдар (Low-k) көп қолданылғандықтан. Сондықтан, қылшықтардың (Burr) алдын алу үшін плазмалық кесу әдістері де қолайлы болады. Әрине, плазмалық кесу технологиясы да үнемі дамып келеді. Жақын арада бір күні ою кезінде арнайы маска киюдің қажеті болмайды деп ойлаймын, себебі бұл плазмалық кесудің негізгі даму бағыты.
Пластинаның қалыңдығы 100 мкм-ден 50 мкм-ге дейін, содан кейін 30 мкм-ге дейін үздіксіз азайғандықтан, тәуелсіз чиптерді алудың кесу әдістері де «сыну» және «жүзбен» кесуден лазерлік кесу мен плазмалық кесуге дейін өзгеріп, дамып келеді. Кесу әдістерінің жетілуі кесу процесінің өзіндік құнын арттырғанымен, екінші жағынан, жартылай өткізгіш чиптерді кесуде жиі кездесетін қабыршақтану және жарықшақтану сияқты жағымсыз құбылыстарды айтарлықтай азайту және пластина бірлігінен алынған чиптер санын көбейту арқылы бір чиптің өндіріс құны төмендеу үрдісін көрсетті. Әрине, пластинаның бірлік ауданына шаққандағы чиптер санының артуы турау көшесінің енінің азаюымен тығыз байланысты. Плазмалық кесуді қолдану арқылы «жүзбен» кесу әдісін қолданумен салыстырғанда шамамен 20%-ға көп чип алуға болады, бұл адамдардың плазмалық кесуді таңдауының басты себебі болып табылады. Пластинаның, чиптің сыртқы түрі мен қаптама әдістерінің дамуы мен өзгеруімен пластинаны өңдеу технологиясы және ДБГ сияқты әртүрлі кесу процестері де пайда болуда.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 10 қазан