WejferIt-tqattigħ huwa wieħed mill-ħoloq importanti fil-produzzjoni tas-semikondutturi tal-enerġija. Dan il-pass huwa mfassal biex jissepara b'mod preċiż ċirkwiti integrati individwali jew ċipep mill-wejfers tas-semikondutturi.
Iċ-ċavetta għalwejferIt-tqattigħ huwa li jkun jista' jissepara ċipep individwali filwaqt li jiżgura li l-istrutturi u ċ-ċirkwiti delikati inkorporati fil-wejferma jiġux imħassra. Is-suċċess jew il-falliment tal-proċess tat-tqattigħ mhux biss jaffettwa l-kwalità tas-separazzjoni u r-rendiment taċ-ċippa, iżda huwa wkoll relatat direttament mal-effiċjenza tal-proċess kollu tal-produzzjoni.
▲Tliet tipi komuni ta' qtugħ tal-wejfers | Sors: KLA CHINA
Bħalissa, il-komuniwejferIl-proċessi tat-tqattigħ huma maqsuma fi:
Qtugħ tax-xafra: spiża baxxa, ġeneralment użat għal ħxuna eħxenwejfers
Qtugħ bil-lejżer: spiża għolja, ġeneralment użat għal wejfers bi ħxuna ta' aktar minn 30μm
Qtugħ bil-plażma: spiża għolja, aktar restrizzjonijiet, ġeneralment użat għal wejfers bi ħxuna ta' inqas minn 30μm
Qtugħ tax-xafra mekkaniku
It-tqattigħ bix-xafra huwa proċess ta' qtugħ tul il-linja tal-iskrizzjoni permezz ta' diska tat-tħin (xafra) li ddur b'veloċità għolja. Ix-xafra ġeneralment tkun magħmula minn materjal tad-djamanti li jobrox jew irqiq ħafna, adattat għat-tqattigħ jew il-ħjata fuq wejfers tas-silikon. Madankollu, bħala metodu ta' qtugħ mekkaniku, it-tqattigħ bix-xafra jiddependi fuq it-tneħħija fiżika tal-materjal, li tista' faċilment twassal għal tqattigħ jew qsim tat-tarf taċ-ċippa, u b'hekk taffettwa l-kwalità tal-prodott u tnaqqas ir-rendiment.
Il-kwalità tal-prodott finali prodott mill-proċess tas-serrar mekkaniku hija affettwata minn diversi parametri, inklużi l-veloċità tat-tqattigħ, il-ħxuna tax-xafra, id-dijametru tax-xafra, u l-veloċità tar-rotazzjoni tax-xafra.
Qatgħa sħiħa hija l-aktar metodu bażiku ta' qtugħ tax-xafra, li jaqta' kompletament il-biċċa tax-xogħol billi jaqta' għal materjal fiss (bħal tejp tat-tqattigħ).
▲ Qtugħ mekkaniku tax-xafra - qtugħ sħiħ | Netwerk tas-sors tal-immaġni
Nofs qatgħa hija metodu ta' pproċessar li jipproduċi kanal billi jaqta' sa nofs il-biċċa tax-xogħol. Billi jitwettaq kontinwament il-proċess ta' kanalizzazzjoni, jistgħu jiġu prodotti ponot forma ta' moxt u labra.
▲ Qtugħ mekkaniku tax-xafra - nofs qtugħ | Netwerk tas-sors tal-immaġni
Qatgħa doppja hija metodu ta' pproċessar li juża serrieq doppju b'żewġ mandrini biex iwettaq qatgħat sħaħ jew nofs qatgħat fuq żewġ linji ta' produzzjoni fl-istess ħin. Is-serrieq doppju għandu żewġ assi tal-mandrini. Permezz ta' dan il-proċess jista' jinkiseb produzzjoni għolja.
▲ Qtugħ mekkaniku tax-xafra - qtugħ doppju | Netwerk tas-sors tal-immaġni
Il-qtugħ pass pass juża serrieq doppju b'żewġ magħżel biex iwettaq qtugħ sħiħ u nofs qtugħ f'żewġ stadji. Uża xfafar ottimizzati għall-qtugħ tas-saff tal-wajers fuq il-wiċċ tal-wejfer u xfafar ottimizzati għall-bqija tal-kristall tas-silikon biex jinkiseb ipproċessar ta' kwalità għolja.
▲ Qtugħ mekkaniku tax-xafra – qtugħ bil-pass | Netwerk tas-sors tal-immaġni
It-tqattigħ bil-bevel huwa metodu ta' pproċessar li juża xafra b'tarf forma ta' V fuq it-tarf nofs maqtugħ biex taqta' l-wejfer f'żewġ stadji matul il-proċess tat-tqattigħ fi stadji. Il-proċess ta' ċanfrinar jitwettaq matul il-proċess tat-tqattigħ. Għalhekk, jistgħu jinkisbu saħħa għolja tal-moffa u pproċessar ta' kwalità għolja.
▲ Qtugħ mekkaniku tax-xafra – qtugħ imżerżaq | Netwerk tas-sors tal-immaġni
Qtugħ bil-lejżer
It-tqattigħ bil-lejżer huwa teknoloġija tat-tqattigħ tal-wejfers mingħajr kuntatt li tuża raġġ tal-lejżer iffukat biex tissepara ċipep individwali mill-wejfers tas-semikondutturi. Ir-raġġ tal-lejżer b'enerġija għolja huwa ffukat fuq il-wiċċ tal-wejfer u jevapora jew ineħħi l-materjal tul il-linja tat-tqattigħ predeterminata permezz ta' proċessi ta' ablazzjoni jew dekompożizzjoni termali.
▲ Dijagramma tat-tqattigħ bil-lejżer | Sors tal-immaġni: KLA CHINA
It-tipi ta' lejżers li jintużaw ħafna bħalissa jinkludu lejżers ultravjola, lejżers infra-aħmar, u lejżers femtosekond. Fost dawn, il-lejżers ultravjola spiss jintużaw għal ablazzjoni kiesħa preċiża minħabba l-enerġija għolja tal-fotoni tagħhom, u ż-żona affettwata mis-sħana hija żgħira ħafna, li tista' tnaqqas b'mod effettiv ir-riskju ta' ħsara termali lill-wejfer u ċ-ċipep tal-madwar. Il-lejżers infra-aħmar huma aktar adattati għal wejfers eħxen għaliex jistgħu jippenetraw fil-fond fil-materjal. Il-lejżers femtosekond jiksbu tneħħija ta' materjal ta' preċiżjoni għolja u effiċjenti bi trasferiment tas-sħana kważi negliġibbli permezz ta' impulsi tad-dawl ultra-qosra.
It-tqattigħ bil-lejżer għandu vantaġġi sinifikanti fuq it-tqattigħ tradizzjonali bix-xafra. L-ewwelnett, bħala proċess mingħajr kuntatt, it-tqattigħ bil-lejżer ma jeħtieġx pressjoni fiżika fuq il-wejfer, u b'hekk inaqqas il-problemi ta' frammentazzjoni u qsim komuni fit-tqattigħ mekkaniku. Din il-karatteristika tagħmel it-tqattigħ bil-lejżer partikolarment adattat għall-ipproċessar ta' wejfers fraġli jew ultra-rqaq, speċjalment dawk bi strutturi kumplessi jew karatteristiċi fini.
▲ Dijagramma tat-tqattigħ bil-lejżer | Netwerk tas-sors tal-immaġni
Barra minn hekk, il-preċiżjoni u l-eżattezza għolja tat-tqattigħ bil-lejżer jippermettulu jiffoka r-raġġ tal-lejżer fuq daqs żgħir ħafna tal-post, jappoġġja mudelli ta' qtugħ kumplessi, u jikseb separazzjoni tal-ispazjar minimu bejn iċ-ċipep. Din il-karatteristika hija partikolarment importanti għal apparati semikondutturi avvanzati b'daqsijiet li qed jiċkienu.
Madankollu, it-tqattigħ bil-lejżer għandu wkoll xi limitazzjonijiet. Meta mqabbel mat-tqattigħ bix-xafra, huwa aktar bil-mod u aktar għali, speċjalment fil-produzzjoni fuq skala kbira. Barra minn hekk, l-għażla tat-tip ta' lejżer it-tajjeb u l-ottimizzazzjoni tal-parametri biex tiġi żgurata tneħħija effiċjenti tal-materjal u żona minima affettwata mis-sħana jistgħu jkunu ta' sfida għal ċerti materjali u ħxuna.
Qtugħ bl-ablazzjoni bil-lejżer
Matul it-tqattigħ bl-ablazzjoni tal-lejżer, ir-raġġ tal-lejżer jiġi ffukat b'mod preċiż fuq post speċifikat fuq il-wiċċ tal-wejfer, u l-enerġija tal-lejżer tiġi ggwidata skont mudell ta' qtugħ predeterminat, u gradwalment taqta' l-wejfer sal-qiegħ. Skont ir-rekwiżiti tat-tqattigħ, din l-operazzjoni titwettaq bl-użu ta' lejżer pulsat jew lejżer b'mewġa kontinwa. Sabiex tiġi evitata ħsara lill-wejfer minħabba tisħin lokali eċċessiv tal-lejżer, jintuża ilma tat-tkessiħ biex ikessaħ u jipproteġi l-wejfer minn ħsara termali. Fl-istess ħin, l-ilma tat-tkessiħ jista' wkoll ineħħi b'mod effettiv il-partiċelli ġġenerati matul il-proċess tat-tqattigħ, jipprevjeni l-kontaminazzjoni u jiżgura l-kwalità tat-tqattigħ.
Qtugħ inviżibbli bil-lejżer
Il-lejżer jista' wkoll jiġi ffukat biex jittrasferixxi s-sħana fil-parti prinċipali tal-wejfer, metodu msejjaħ "qtugħ bil-lejżer inviżibbli". Għal dan il-metodu, is-sħana mil-lejżer toħloq lakuni fil-korsiji tal-iskrizzjoni. Dawn iż-żoni mdgħajfa mbagħad jiksbu effett ta' penetrazzjoni simili billi jinkisru meta l-wejfer jiġi mġebbed.
▲Proċess ewlieni ta' qtugħ inviżibbli bil-lejżer
Il-proċess tat-tqattigħ inviżibbli huwa proċess ta' assorbiment intern bil-lejżer, aktar milli ablazzjoni bil-lejżer fejn il-lejżer jiġi assorbit fuq il-wiċċ. Bit-tqattigħ inviżibbli, tintuża l-enerġija tar-raġġ tal-lejżer b'tul ta' mewġa li huwa semi-trasparenti għall-materjal tas-sottostrat tal-wejfer. Il-proċess huwa maqsum f'żewġ stadji ewlenin, wieħed huwa proċess ibbażat fuq il-lejżer, u l-ieħor huwa proċess ta' separazzjoni mekkanika.
▲Ir-raġġ tal-lejżer joħloq perforazzjoni taħt il-wiċċ tal-wejfer, u n-naħat ta' quddiem u ta' wara mhumiex affettwati | Netwerk tas-sors tal-immaġni
Fl-ewwel pass, hekk kif ir-raġġ tal-lejżer jiskennja l-wejfer, ir-raġġ tal-lejżer jiffoka fuq punt speċifiku ġewwa l-wejfer, u jifforma punt ta' qsim ġewwa. L-enerġija tar-raġġ tikkawża li jiffurmaw serje ta' xquq ġewwa, li għadhom ma estendewx mill-ħxuna kollha tal-wejfer sal-uċuħ ta' fuq u ta' isfel.
▲Tqabbil ta' wejfers tas-silikon ħoxnin 100μm maqtugħin bil-metodu tax-xafra u l-metodu tat-tqattigħ inviżibbli bil-lejżer | Netwerk tas-sors tal-immaġni
Fit-tieni pass, it-tejp taċ-ċippa fil-qiegħ tal-wejfer jiġi estiż fiżikament, u dan jikkawża stress tensili fix-xquq ġewwa l-wejfer, li jiġu indotti fil-proċess tal-lejżer fl-ewwel pass. Dan l-istress jikkawża li x-xquq jestendu vertikalment għall-uċuħ ta' fuq u ta' isfel tal-wejfer, u mbagħad jisseparaw il-wejfer f'ċipep tul dawn il-punti tat-tqattigħ. Fit-tqattigħ inviżibbli, nofs qtugħ jew nofs qtugħ min-naħa ta' isfel ġeneralment jintuża biex jiffaċilita s-separazzjoni tal-wejfers f'ċipep jew ċipep.
Vantaġġi ewlenin tat-tqattigħ bil-lejżer inviżibbli fuq l-ablazzjoni bil-lejżer:
• L-ebda likwidu li jkessaħ mhu meħtieġ
• Ma ġġenera l-ebda debris
• L-ebda żona affettwata mis-sħana li tista' tagħmel ħsara liċ-ċirkwiti sensittivi
Qtugħ tal-plażma
Il-qtugħ bil-plażma (magħruf ukoll bħala inċiżjoni bil-plażma jew inċiżjoni niexfa) hija teknoloġija avvanzata tal-qtugħ tal-wejfers li tuża inċiżjoni jonika reattiva (RIE) jew inċiżjoni jonika reattiva profonda (DRIE) biex tissepara ċipep individwali mill-wejfers tas-semikondutturi. It-teknoloġija tikseb il-qtugħ billi tneħħi kimikament il-materjal tul linji ta' qtugħ predeterminati bl-użu tal-plażma.
Matul il-proċess tat-tqattigħ tal-plażma, il-wejfer tas-semikonduttur jitqiegħed f'kamra tal-vakwu, taħlita ta' gass reattiv ikkontrollat tiddaħħal fil-kamra, u jiġi applikat kamp elettriku biex jiġġenera plażma li fiha konċentrazzjoni għolja ta' joni u radikali reattivi. Dawn l-ispeċi reattivi jinteraġixxu mal-materjal tal-wejfer u jneħħu b'mod selettiv il-materjal tal-wejfer tul il-linja tal-iskrizzjoni permezz ta' taħlita ta' reazzjoni kimika u sputtering fiżiku.
Il-vantaġġ ewlieni tat-tqattigħ tal-plażma huwa li jnaqqas l-istress mekkaniku fuq il-wejfer u ċ-ċippa u jnaqqas il-ħsara potenzjali kkawżata minn kuntatt fiżiku. Madankollu, dan il-proċess huwa aktar kumpless u jieħu aktar ħin minn metodi oħra, speċjalment meta jiġu ttrattati wejfers eħxen jew materjali b'reżistenza għolja għall-inċiżjoni, għalhekk l-applikazzjoni tiegħu fil-produzzjoni tal-massa hija limitata.
▲Netwerk tas-sors tal-immaġni
Fil-manifattura tas-semikondutturi, il-metodu tat-tqattigħ tal-wejfer jeħtieġ li jintgħażel abbażi ta' ħafna fatturi, inklużi l-proprjetajiet tal-materjal tal-wejfer, id-daqs u l-ġeometrija taċ-ċippa, il-preċiżjoni u l-eżattezza meħtieġa, u l-ispiża u l-effiċjenza ġenerali tal-produzzjoni.
Ħin tal-posta: 20 ta' Settembru 2024