Waferbirrîn yek ji girêdanên girîng di hilberîna nîvconductorên hêzê de ye. Ev gav ji bo veqetandina rast a çerxên entegre an çîpên ferdî ji waferên nîvconductor hatiye çêkirin.
Mifteyawaferbirrîn ew e ku meriv bikaribe çîpên takekesî ji hev veqetîne di heman demê de piştrast dike ku avahî û devreyên nazik ên di nav de hatine bicîhkirinwaferzirarê nadin. Serkeftin an têkçûna pêvajoya birrînê ne tenê bandorê li ser kalîteya veqetandinê û berhema çîpê dike, lê di heman demê de rasterast bi karîgeriya tevahiya pêvajoya hilberînê ve girêdayî ye.
▲Sê cureyên hevpar ên birîna waferê | Çavkanî: KLA CHINA
Niha, ya hevparwaferPêvajoyên birrînê têne dabeşkirin:
Birîna kêrê: lêçûnek kêm, bi gelemperî ji bo stûrtir tê bikar anînwafer
Birîna lazer: lêçûnek zêde, bi gelemperî ji bo waferên bi qalindahiya ji 30μm zêdetir tê bikar anîn
Birîna plazmayê: lêçûnek zêde, sînorkirinên zêdetir, bi gelemperî ji bo waferên bi qalindahiya kêmtir ji 30μm tê bikar anîn
Birîna kêrê mekanîkî
Birîna kêrê pêvajoyeke birînê ye ku li ser xeta nivîsandinê bi dîskek hûrkirinê ya bilez (kêr) tê kirin. Kêr bi gelemperî ji materyalê elmasê yê aşîner an jî pir zirav tê çêkirin, ku ji bo birrîn an jî xêzkirina waferên silîkonê guncaw e. Lêbelê, wekî rêbazek birîna mekanîkî, birîna kêrê xwe dispêre rakirina materyalê fîzîkî, ku bi hêsanî dikare bibe sedema çîpkirin an jî şikestina qiraxa çîpê, bi vî awayî bandorê li kalîteya hilberê dike û berhemê kêm dike.
Kalîteya berhema dawî ya ku ji hêla pêvajoya birrîna mekanîkî ve tê hilberandin ji hêla gelek parametreyan ve tê bandor kirin, di nav de leza birrînê, stûriya kêrê, çapa kêrê, û leza zivirîna kêrê.
Birîna tevahî rêbaza herî bingehîn a birîna kêrê ye, ku bi birîna li ser materyalek sabît (wek teypa perçekirinê) perçeya kar bi tevahî dibire.
▲ Birîna kêrê mekanîkî - birîna tevahî | Tora çavkaniya wêneyê
Nîvbirrîn rêbazeke pêvajoyê ye ku bi birrîna heta nîvê parçeyê xelek çêdike. Bi berdewamiya pêvajoya xelekkirinê, xêzên bi şiklê şane û derziyê dikarin werin çêkirin.
▲ Birîna kêrê mekanîkî - nîvbirrîn | Tora çavkaniya wêneyê
Birîna ducarî rêbazeke pêvajoyê ye ku makîneyeke birîna ducarî bi du milan bikar tîne da ku di heman demê de li ser du xetên hilberînê birînên tevahî an nîvbirrînan pêk bîne. Makîneya birîna ducarî du eksên milan hene. Bi saya vê pêvajoyê dikare hilberînek bilind were bidestxistin.
▲ Birîna kêr a mekanîkî - birîna ducarî | Tora çavkaniya wêneyê
Qutkirina gav bi gav ji bo pêkanîna birînên tevahî û nîv di du qonaxan de, makîneyeke birîna ducarî bi du milan bikar tîne. Ji bo bidestxistina pêvajoyek bi kalîte bilind, kêrên ku ji bo birîna qata têlan li ser rûyê waferê hatine çêtirkirin û kêrên ku ji bo krîstala yekane ya silîkonê ya mayî hatine çêtirkirin, bikar bîne.
▲ Birîna kêrê ya mekanîkî - birîna gav bi gav | Tora çavkaniya wêneyê
Birîna konîk rêbazeke pêvajoyê ye ku tê de kêrek bi qiraxa V-şiklê li ser qiraxa nîv-birrî tê bikaranîn da ku wafer di dema pêvajoya birîna gav bi gav de di du qonaxan de were birrîn. Pêvajoya şafterkirinê di dema pêvajoya birînê de tê kirin. Ji ber vê yekê, hêza qalibê ya bilind û pêvajoyek bi kalîte bilind dikare were bidestxistin.
▲ Birîna kêrê ya mekanîkî - birîna konîk | Tora çavkaniya wêneyê
Birîna bi lazer
Birîna bi lazerê teknolojiyeke birîna waferê ya bêtemas e ku tîrêjeke lazerê ya fokuskirî bikar tîne da ku çîpên takekesî ji waferên nîvconductor veqetîne. Tîrêjeya lazerê ya enerjiya bilind li ser rûyê waferê disekine û bi rêya pêvajoyên ablasyonê an jî hilweşîna germî materyalê li ser xeta birîna diyarkirî buhar dike an jî jê dike.
▲ Diyagrama birrîna lazerê | Çavkaniya wêneyê: KLA CHINA
Cureyên lazerên ku niha bi berfirehî têne bikar anîn lazerên ultraviyole, lazerên înfrared, û lazerên femtoçirke ne. Di nav wan de, lazerên ultraviyole pir caran ji bo ablasyona sar a rast têne bikar anîn ji ber enerjiya wan a fotonê ya bilind, û herêma ku ji germê bandor dibe pir piçûk e, ku dikare bi bandor xetera zirara germî ya li ser wafer û çîpên derdorê kêm bike. Lazerên înfrared ji bo waferên stûrtir guncantir in ji ber ku ew dikarin bi kûrahî bikevin nav materyalê. Lazerên femtoçirke rakirina materyalê ya rastbûna bilind û bi bandor bi veguhestina germê ya hema hema hindik bi rêya pulsên ronahiyê yên ultrakurt pêk tînin.
Birîna bi lazerê li gorî birîna kevneşopî ya bi kêran xwedî avantajên girîng e. Pêşîn, wekî pêvajoyek bêtemas, birîna bi lazerê zexta fîzîkî li ser waferê hewce nake, û pirsgirêkên perçebûn û şikestinê yên di birîna mekanîkî de kêm dike. Ev taybetmendî birîna bi lazerê bi taybetî ji bo hilberandina waferên nazik an pir zirav, nemaze yên bi avahiyên tevlihev an taybetmendiyên nazik, guncan dike.
▲ Diyagrama birrîna lazerê | Tora çavkaniya wêneyê
Herwiha, rastbûn û duristiya bilind a birrîna lazerê dihêle ku tîrêjên lazerê li ser mezinahiyek pir piçûk a xalê rawestîne, şêwazên birrîna tevlihev piştgirî bike, û cîhê herî kêm di navbera çîpan de bigire. Ev taybetmendî bi taybetî ji bo cîhazên nîvconductor ên pêşkeftî yên bi mezinahiyên piçûk girîng e.
Lêbelê, birîna bi lazerê hin sînorkirin jî hene. Li gorî birîna bi kêrê, ew hêdîtir û bihatir e, nemaze di hilberîna mezin de. Wekî din, hilbijartina celebê lazerê yê rast û çêtirkirina parametreyan ji bo misogerkirina rakirina materyalê bi bandor û herêma herî kêm a bandorkirî ya germê dikare ji bo hin materyal û qalindahiyên wan dijwar be.
Birîna bi lazerê
Di dema birîna bi lazerê de, tîrêjên lazerê bi awayekî rast li ser cihekî diyarkirî li ser rûyê waferê têne balkişandin, û enerjiya lazerê li gorî şêweyekî birrîna pêşwext tê rêve kirin, hêdî hêdî waferê ber bi binî ve dibire. Li gorî hewcedariyên birrînê, ev operasyon bi karanîna lazerek pulsasyonî an lazerek pêla domdar tê kirin. Ji bo pêşîgirtina li zirara waferê ji ber germbûna zêde ya herêmî ya lazerê, ava sarkirinê tê bikar anîn da ku waferê sar bike û ji zirara germî biparêze. Di heman demê de, ava sarkirinê dikare bi bandor perçeyên ku di dema pêvajoya birrînê de çêdibin jî rake, pêşî li qirêjbûnê bigire û kalîteya birrînê misoger bike.
Birîna nedîtî ya lazer
Herwiha lazer dikare were fokuskirin da ku germê veguhezîne nav laşê sereke yê waferê, rêbazek ku jê re "birîna lazerê ya nedîtî" tê gotin. Ji bo vê rêbazê, germahiya ji lazerê di rêyên nivîsandinê de valahî çêdike. Dûv re ev deverên qelsbûyî bi şikestina dema ku wafer tê dirêjkirin bandorek penetrasyonê ya wekhev bi dest dixin.
▲ Pêvajoya sereke ya birrîna nedîtî ya lazerê
Pêvajoya birîna nedîtî pêvajoyeke lazerê ya vegirtina navxweyî ye, ne ablasyona lazerê ku tê de lazer li ser rûyê erdê tê vegirtin. Bi birîna nedîtî re, enerjiya tîrêjê lazerê bi dirêjahiya pêlê ku nîv-şefaf e ji bo materyalê substrata waferê tê bikar anîn. Pêvajo li du gavên sereke dabeş dibe, yek pêvajoyeke li ser bingeha lazerê ye, û ya din pêvajoyeke veqetandina mekanîkî ye.
▲ Tîrêjên lazerê di bin rûyê waferê de qulbûnek çêdikin, û aliyên pêş û paş bandor nabin | Tora çavkaniya wêneyê
Di gava yekem de, dema ku tîrêjên lazerê waferê dişopînin, tîrêjên lazerê li ser xalek diyarkirî di hundirê waferê de disekinin, û di hundir de xalek şikestinê çêdikin. Enerjiya tîrêjê dibe sedema çêbûna rêze şikestinan di hundir de, ku hîn bi tevahiya qalindahiya waferê ve negihîştine rûyên jorîn û jêrîn.
▲Berawirdkirina waflên silîkonê yên 100μm stûr ku bi rêbaza kêrê û rêbaza birrîna nedîtî ya lazerê hatine birîn | Tora çavkaniya wêneyê
Di gava duyemîn de, şerîta çîpê ya li binê waferê bi awayekî fîzîkî tê firehkirin, ku ev yek dibe sedema stresa kişandinê di şikestinên di hundirê waferê de, ku di gava yekem de di pêvajoya lazerê de têne çêkirin. Ev stres dibe sedema ku şikestin bi awayekî vertîkal ber bi rûyên jorîn û jêrîn ên waferê ve dirêj bibin, û dûv re waferê li ser van xalên birrînê bikin perçe. Di birrîna nedîtî de, nîv-birrîn an nîv-birîna aliyê jêrîn bi gelemperî tê bikar anîn da ku veqetandina waferan bike perçe an jî çîp.
Avantajên sereke yên birîna lazerê ya nedîtî li ser ablasyona lazerê:
• Pêdivî bi sarincokê tune ye
• Bermahî çênabin
• Herêmên ku ji ber germê bandor bûne tune ne ku dikarin zirarê bidin devreyên hesas
Birîna plazmayê
Birîna plazmayê (ku wekî gravkirina plazmayê an gravkirina hişk jî tê zanîn) teknolojiyeke pêşketî ya birîna waferê ye ku gravkirina îyonên reaktîf (RIE) an gravkirina îyonên reaktîf ên kûr (DRIE) bikar tîne da ku çîpên ferdî ji waferên nîvconductor veqetîne. Teknolojî bi rakirina kîmyewî ya materyalê li ser xetên birrîna pêşwext bi karanîna plazmayê birînê pêk tîne.
Di dema pêvajoya birrîna plazmayê de, wafera nîvconductor di odeyeke valahiyê de tê danîn, tevlîheviyeke gaza reaktîf a kontrolkirî têxe odeyê, û zeviyeke elektrîkê tê sepandin da ku plazmayek çêbike ku tê de rêjeyeke bilind a îyon û radîkalên reaktîf heye. Ev cureyên reaktîf bi materyalê waferê re têkilî datînin û bi awayekî bijartî materyalê waferê li ser xeta nivîsandinê bi rêya tevlîheviyeke reaksiyona kîmyewî û sputterkirina fîzîkî radikin.
Sûdê sereke yê birîna plazmayê ew e ku ew zexta mekanîkî ya li ser wafer û çîpê kêm dike û zirara potansiyel a ji ber têkiliya fîzîkî kêm dike. Lêbelê, ev pêvajo ji rêbazên din tevlihevtir û demdirêjtir e, nemaze dema ku meriv bi waferên stûrtir an materyalên bi berxwedana bilind a gravkirinê re mijûl dibe, ji ber vê yekê sepandina wê di hilberîna girseyî de sînordar e.
▲ Tora çavkaniya wêneyê
Di çêkirina nîvconductoran de, rêbaza birîna waferê divê li gorî gelek faktoran were hilbijartin, di nav de taybetmendiyên materyalê waferê, mezinahiya çîpê û geometrî, rastbûn û rastbûna pêwîst, û lêçûn û karîgeriya hilberînê ya giştî.
Dema weşandinê: Îlon-20-2024