A вафламора да помине низ три промени за да стане вистински полупроводнички чип: прво, инготот во облик на блок се сече на плочки; во вториот процес, транзисторите се гравираат на предната страна на плочките преку претходниот процес; конечно, се врши пакување, односно преку процесот на сечење,вафластанува комплетен полупроводнички чип. Може да се види дека процесот на пакување припаѓа на back-end процесот. Во овој процес, плочката ќе се исече на неколку хексаедарски индивидуални чипови. Овој процес на добивање независни чипови се нарекува „Сингулација“, а процесот на сечење на плочката на плочката на независни кубоиди се нарекува „сечење на плочка (Пиење со калапи)“. Неодамна, со подобрувањето на полупроводничката интеграција, дебелината навафлистанува сè потенко и потенко, што секако носи многу тешкотии во процесот на „сингулација“.
Еволуцијата на сечењето на вафли
Front-end и back-end процесите еволуирале преку интеракција на различни начини: еволуцијата на back-end процесите може да ја одреди структурата и позицијата на хексаедарските мали чипови одвоени од чипот навафла, како и структурата и положбата на влошките (патеките за електрична врска) на плочата; напротив, еволуцијата на процесите од предната страна го промени процесот и методот навафлаистенчување на задната страна и „сечење на калап“ во задниот процес. Затоа, сè пософистицираниот изглед на пакувањето ќе има големо влијание врз задниот процес. Покрај тоа, бројот, постапката и видот на сечење на калапите исто така ќе се менуваат соодветно според промената во изгледот на пакувањето.
Scribe Dicing
Во раните денови, „кршењето“ со примена на надворешна сила беше единствениот метод на сечење што можеше да го поделивафлаво хексаедарски калапи. Сепак, овој метод има недостатоци на кршење или пукање на работ на малиот струготин. Покрај тоа, бидејќи брусниците на металната површина не се целосно отстранети, површината за сечење е исто така многу груба.
За да се реши овој проблем, се појави методот на сечење „шкрипење“, односно пред „кршење“, површината навафласе сече на околу половина од длабочината. „Шкртање“, како што сугерира името, се однесува на користење на работно коло за однапред да се сече (половично сече) предната страна на плочката. Во раните денови, повеќето плочки под 6 инчи го користеле овој метод на сечење, прво „сечење“ помеѓу парчињата, а потоа „кршење“.
Сечење на сечило или сечење со сечило
Методот на сечење со „шкрипење“ постепено се разви во методот на сечење (или пила) со „сечење со сечило“, што е метод на сечење со употреба на сечило два или три пати по ред. Методот на сечење со „сечило“ може да го надомести феноменот на лупење на мали парчиња при „кршење“ по „шкрипењето“ и може да ги заштити малите парчиња за време на процесот на „сингулација“. Сечењето со „сечило“ е различно од претходното сечење со „сечење“, односно, по сечење со „сечило“, тоа не е „кршење“, туку повторно сечење со сечило. Затоа, се нарекува и метод на „чекорно сечење“.
За да се заштити плочката од надворешни оштетувања за време на процесот на сечење, на плочката однапред ќе се нанесе филм за да се обезбеди побезбедно „поединечно“ сечење. За време на процесот на „брусење со грав“, филмот ќе биде прикачен на предната страна од плочката. Но, напротив, при сечење со „сечило“, филмот треба да биде прикачен на задната страна од плочката. За време на евтектичкото лепење со калап (лепење со калап, фиксирање на одвоените чипови на ПХБ или фиксната рамка), филмот прикачен на задната страна автоматски ќе падне. Поради големото триење за време на сечењето, диететската вода треба континуирано да се прска од сите правци. Покрај тоа, работното коло треба да биде прикачено со дијамантски честички за да можат парчињата подобро да се сечат. Во овој момент, сечењето (дебелина на сечилото: ширина на жлебот) мора да биде униформно и не смее да ја надминува ширината на жлебот за сечење.
Долго време, пилањето е најшироко користениот традиционален метод на сечење. Неговата најголема предност е што може да се сече голем број плочки за кратко време. Меѓутоа, ако брзината на внесување на парчето е значително зголемена, можноста за лупење на работ на парчињата ќе се зголеми. Затоа, бројот на ротации на работното коло треба да се контролира на околу 30.000 пати во минута. Може да се види дека технологијата на полупроводничкиот процес е често тајна акумулирана бавно низ долг период на акумулација и обиди и грешки (во следниот дел за евтектичко поврзување, ќе разговараме за содржината за сечење и DAF).
Сечење на коцки пред мелење (DBG): секвенцата на сечење го промени методот
Кога сечењето со сечило се изведува на плочка со дијаметар од 8 инчи, нема потреба да се грижите за лупење или пукање на работ на парчињата. Но, како што дијаметарот на плочката се зголемува на 21 инч и дебелината станува екстремно тенка, феномените на лупење и пукање повторно почнуваат да се појавуваат. Со цел значително да се намали физичкото влијание врз плочката за време на процесот на сечење, методот DBG на „сечење пред мелење“ ја заменува традиционалната секвенца на сечење. За разлика од традиционалниот метод на сечење со „сечило“ кој континуирано сече, DBG прво изведува сечење со „сечило“, а потоа постепено ја истенчува дебелината на плочката со континуирано истенчување на задната страна додека не се расцепи парчето. Може да се каже дека DBG е подобрена верзија на претходниот метод на сечење со „сечило“. Бидејќи може да го намали влијанието на второто сечење, методот DBG брзо се популаризираше во „пакувањето на ниво на плочка“.
Ласерско сечење коцки
Процесот на пакување со чип на ниво на плочка (WLCSP) главно користи ласерско сечење. Ласерското сечење може да ги намали феномените како што се лупење и пукање, со што се добиваат чипови со подобар квалитет, но кога дебелината на плочката е поголема од 100 μm, продуктивноста ќе биде значително намалена. Затоа, најчесто се користи на плочки со дебелина помала од 100 μm (релативно тенки). Ласерското сечење го сече силициумот со примена на високоенергетски ласер на жлебот за засекување на плочката. Меѓутоа, кога се користи конвенционалниот метод на сечење со ласер (конвенционален ласер), на површината на плочката мора однапред да се нанесе заштитна фолија. Бидејќи загревањето или озрачувањето на површината на плочката со ласер, овие физички контакти ќе создадат жлебови на површината на плочката, а исечените фрагменти од силициум исто така ќе се залепат на површината. Може да се види дека традиционалниот метод на ласерско сечење, исто така, директно ја сече површината на плочката, и во овој поглед, е сличен на методот на сечење со „сечило“.
Стелт сечењето (SD) е метод со кој прво се сече внатрешноста на плочката со ласерска енергија, а потоа се применува надворешен притисок врз лентата прикачена на задната страна за да се скрши, со што се одделува чипот. Кога се применува притисок врз лентата на задната страна, плочката веднаш ќе се подигне нагоре поради истегнување на лентата, со што се одделува чипот. Предностите на SD во однос на традиционалниот метод на ласерско сечење се: прво, нема силиконски остатоци; второ, засекот (Kerf: ширината на жлебот за сечење) е тесен, па може да се добијат повеќе чипови. Покрај тоа, феноменот на лупење и пукање ќе биде значително намален со користење на SD методот, што е клучно за целокупниот квалитет на сечењето. Затоа, многу е веројатно дека SD методот ќе стане најпопуларна технологија во иднина.
Плазма сечење
Сечењето со плазма е неодамна развиена технологија која користи плазма бакирање за сечење за време на процесот на производство (Fab). Сечењето со плазма користи полугасови материјали наместо течности, така што влијанието врз животната средина е релативно мало. И се користи методот на сечење на целата плочка одеднаш, така што брзината на „сечење“ е релативно голема. Сепак, методот со плазма користи гас од хемиска реакција како суровина, а процесот на бакирање е многу комплициран, па затоа неговиот процес е релативно гломазен. Но, во споредба со сечењето со „сечило“ и ласерското сечење, сечењето со плазма не предизвикува оштетување на површината на плочката, со што се намалува стапката на дефекти и се добиваат повеќе чипови.
Неодамна, бидејќи дебелината на плочката е намалена на 30μm, се користат многу бакар (Cu) или материјали со ниска диелектрична константа (Low-k). Затоа, за да се спречат брусење (Burr), методите за сечење со плазма исто така ќе бидат фаворизирани. Секако, технологијата за сечење со плазма исто така постојано се развива. Верувам дека во блиска иднина, еден ден нема да има потреба од носење специјална маска при бакирање, бидејќи ова е главна насока на развој на сечењето со плазма.
Бидејќи дебелината на плочките континуирано се намалува од 100μm на 50μm, а потоа на 30μm, методите на сечење за добивање независни чипови исто така се менуваат и се развиваат од „кршење“ и сечење со „сечило“ до ласерско сечење и сечење со плазма. Иако сè позрелите методи на сечење ги зголемија трошоците за производство на самиот процес на сечење, од друга страна, со значително намалување на несаканите феномени како што се лупење и пукање што често се јавуваат при сечење на полупроводнички чипови и зголемување на бројот на чипови добиени по единица плочка, трошоците за производство на еден чип покажаа тренд на опаѓање. Секако, зголемувањето на бројот на чипови добиени по единица површина на плочката е тесно поврзано со намалувањето на ширината на улицата за сечење. Со сечење со плазма, може да се добијат речиси 20% повеќе чипови во споредба со користењето на методот на сечење со „сечило“, што е исто така главна причина зошто луѓето го избираат сечењето со плазма. Со развојот и промените на плочките, изгледот на чипот и методите на пакување, се појавуваат и различни процеси на сечење, како што се технологијата за обработка на плочки и DBG.
Време на објавување: 10 октомври 2024 година