වේෆර් ඩයිසිං යනු කුමක්ද?

A වේෆර්සැබෑ අර්ධ සන්නායක චිපයක් බවට පත්වීම සඳහා වෙනස්කම් තුනක් හරහා යා යුතුය: පළමුව, බ්ලොක් හැඩැති ඉන්ගෝට් වේෆර් වලට කපා ඇත; දෙවන ක්‍රියාවලියේදී, පෙර ක්‍රියාවලිය හරහා ට්‍රාන්සිස්ටර වේෆරයේ ඉදිරිපස කැටයම් කර ඇත; අවසාන වශයෙන්, ඇසුරුම් කිරීම සිදු කරනු ලැබේ, එනම්, කැපුම් ක්‍රියාවලිය හරහා,වේෆර්සම්පූර්ණ අර්ධ සන්නායක චිපයක් බවට පත්වේ. ඇසුරුම් ක්‍රියාවලිය පසුපස ක්‍රියාවලියට අයත් බව දැකිය හැකිය. මෙම ක්‍රියාවලියේදී, වේෆරය ෂඩාස්‍රාකාර තනි චිප කිහිපයකට කපා ඇත. ස්වාධීන චිප් ලබා ගැනීමේ මෙම ක්‍රියාවලිය "ඒකීයකරණය" ලෙස හඳුන්වනු ලබන අතර, වේෆර් පුවරුව ස්වාධීන කියුබොයිඩ් වලට කැපීමේ ක්‍රියාවලිය "වේෆර් කැපීම (ඩයි කියත්)" ලෙස හැඳින්වේ. මෑතකදී, අර්ධ සන්නායක ඒකාබද්ධ කිරීම වැඩිදියුණු කිරීමත් සමඟ, ඝණකමවේෆර්තුනී වී තුනී වී ඇති අතර, එය ඇත්ත වශයෙන්ම "ඒකීය" ක්‍රියාවලියට විශාල දුෂ්කරතාවයක් ගෙන එයි.

වේෆර් ඩයිසිං පරිණාමය

ඉදිරිපස සහ පසුපස ක්‍රියාවලීන් විවිධ ආකාරවලින් අන්තර්ක්‍රියා හරහා පරිණාමය වී ඇත: පසුපස ක්‍රියාවලීන්ගේ පරිණාමය මගින් ඩයි වලින් වෙන් කරන ලද ෂඩාස්‍රාකාර කුඩා චිපවල ව්‍යුහය සහ පිහිටීම තීරණය කළ හැකිය.වේෆර්, මෙන්ම වේෆරයේ පෑඩ් වල ව්‍යුහය සහ පිහිටීම (විදුලි සම්බන්ධතා මාර්ග); ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධව, ඉදිරිපස-අන්ත ක්‍රියාවලීන්ගේ පරිණාමය ක්‍රියාවලිය සහ ක්‍රමය වෙනස් කර ඇතවේෆර්පසුපස-අන්ත ක්‍රියාවලියේදී පසුපස තුනී කිරීම සහ "ඩයි ඩයිසිං". එබැවින්, පැකේජයේ වඩ වඩාත් සංකීර්ණ පෙනුම පසුපස-අන්ත ක්‍රියාවලියට විශාල බලපෑමක් ඇති කරනු ඇත. එපමණක් නොව, පැකේජයේ පෙනුමේ වෙනස අනුව කැට කැපීමේ සංඛ්‍යාව, ක්‍රියා පටිපාටිය සහ වර්ගය ද ඒ අනුව වෙනස් වේ.

ස්ක්‍රයිබ් ඩයිසිං

මුල් කාලයේ දී, බාහිර බලය යෙදීමෙන් "බිඳීම" යනු කොටස් බෙදිය හැකි එකම කැට කැපීමේ ක්‍රමය විය.වේෆර්ෂඩාස්‍රාකාර බවට මිය යයි. කෙසේ වෙතත්, මෙම ක්‍රමයේ කුඩා චිපයේ දාරය කැඩී යාම හෝ ඉරිතලා යාමේ අවාසි ඇත. ඊට අමතරව, ලෝහ මතුපිට ඇති බර්ස් සම්පූර්ණයෙන්ම ඉවත් කර නොමැති බැවින්, කැපුම් මතුපිට ද ඉතා රළු වේ.
මෙම ගැටළුව විසඳීම සඳහා, "Scribing" කැපුම් ක්‍රමය ඇති විය, එනම්, මතුපිට "කැඩීමට" පෙරවේෆර්ගැඹුරෙන් අඩක් පමණ කපා ඇත. "Scribing" යනු නමට අනුව, වේෆරයේ ඉදිරිපස පැත්ත කල්තියා කැපීමට (අඩක් කැපීමට) ප්‍රේරකයක් භාවිතා කිරීමයි. මුල් දිනවල, අඟල් 6 ට අඩු බොහෝ වේෆර් මෙම කැපුම් ක්‍රමය භාවිතා කළේ පළමුව චිප්ස් අතර "පෙති කැපීම" සහ පසුව "කැඩීම" යන ක්‍රමයයි.

තල ඩයිසිං හෝ තල කියත්

“Scribing” කැපීමේ ක්‍රමය ක්‍රමයෙන් “Blade dicing” කැපීමේ (හෝ sawing) ක්‍රමය දක්වා වර්ධනය වූ අතර එය අඛණ්ඩව දෙවරක් හෝ තුන් වරක් තලයක් භාවිතා කර කැපීමේ ක්‍රමයකි. “Blade” කැපීමේ ක්‍රමය “Scribing” කිරීමෙන් පසු “කැඩෙන” විට කුඩා චිප්ස් ගැලවී යාමේ සංසිද්ධිය සඳහා වන්දි ගෙවිය හැකි අතර “singulation” ක්‍රියාවලියේදී කුඩා චිප්ස් ආරක්ෂා කළ හැකිය. “Blade” කැපීම පෙර “dicing” කැපීමට වඩා වෙනස් වේ, එනම්, “blade” කැපීමකින් පසු, එය “කැඩීම” නොව, තලයකින් නැවත කැපීමකි. එබැවින්, එය “පියවර dicing” ක්‍රමය ලෙසද හැඳින්වේ.

කැපුම් ක්‍රියාවලියේදී වේෆරය බාහිර හානිවලින් ආරක්ෂා කර ගැනීම සඳහා, ආරක්ෂිත "තනි" බව සහතික කිරීම සඳහා වේෆරයට කල්තියා පටලයක් යොදනු ලැබේ. "පසුපස ඇඹරුම්" ක්‍රියාවලියේදී, පටලය වේෆරයේ ඉදිරිපසට සවි කරනු ලැබේ. නමුත් ඊට පටහැනිව, "තලය" කැපීමේදී, පටලය වේෆරයේ පිටුපසට සවි කළ යුතුය. යුටෙක්ටික් ඩයි බන්ධනය අතරතුර (ඩයි බන්ධනය, PCB හෝ ස්ථාවර රාමුවේ වෙන් කරන ලද චිප්ස් සවි කිරීම), පිටුපසට සවි කර ඇති පටලය ස්වයංක්‍රීයව වැටෙනු ඇත. කැපීමේදී ඇති වන අධික ඝර්ෂණය හේතුවෙන්, DI ජලය සෑම දිශාවකින්ම අඛණ්ඩව ඉසිය යුතුය. ඊට අමතරව, පෙති වඩා හොඳින් පෙති කැපීමට හැකි වන පරිදි ප්‍රේරකය දියමන්ති අංශු සමඟ සවි කළ යුතුය. මෙම අවස්ථාවේදී, කැපීම (තල ඝණකම: වල පළල) ඒකාකාර විය යුතු අතර ඩයිසිං වල පළල නොඉක්මවිය යුතුය.
දිගු කලක් තිස්සේ කියත් කැපීම බහුලව භාවිතා වන සාම්ප්‍රදායික කැපුම් ක්‍රමයයි. එහි විශාලතම වාසිය නම් කෙටි කාලයක් තුළ වේෆර් විශාල සංඛ්‍යාවක් කපා ගත හැකි වීමයි. කෙසේ වෙතත්, පෙත්තෙහි පෝෂණ වේගය බෙහෙවින් වැඩි කළහොත්, චිප්ලට් දාර පීල් කිරීමේ හැකියාව වැඩි වේ. එබැවින්, ප්‍රේරකයේ භ්‍රමණ ගණන විනාඩියකට 30,000 වාරයක් පමණ පාලනය කළ යුතුය. අර්ධ සන්නායක ක්‍රියාවලියේ තාක්ෂණය බොහෝ විට දිගු සමුච්චය සහ අත්හදා බැලීම් සහ දෝෂ කාල පරිච්ඡේදයක් හරහා සෙමින් රැස් කරන ලද රහසක් බව දැකිය හැකිය (යුටෙක්ටික් බන්ධනය පිළිබඳ ඊළඟ කොටසේදී, කැපීම සහ DAF පිළිබඳ අන්තර්ගතය අපි සාකච්ඡා කරමු).

ඇඹරීමට පෙර ඩයිසිං (DBG): කැපුම් අනුපිළිවෙල ක්‍රමය වෙනස් කර ඇත.

අඟල් 8 ක විෂ්කම්භයකින් යුත් වේෆරයක් මත තල කැපීම සිදු කරන විට, චිප්ලට් දාර ගැලවී යාම හෝ ඉරිතැලීම ගැන කරදර විය යුතු නැත. නමුත් වේෆර් විෂ්කම්භය අඟල් 21 දක්වා වැඩි වන අතර ඝණකම අතිශයින් තුනී වන විට, පීල් කිරීම සහ ඉරිතැලීම් සංසිද්ධි නැවත පෙනෙන්නට පටන් ගනී. කැපුම් ක්‍රියාවලියේදී වේෆරයට භෞතික බලපෑම සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කිරීම සඳහා, "ඇඹරීමට පෙර කැට කැපීම" යන DBG ක්‍රමය සාම්ප්‍රදායික කැපුම් අනුපිළිවෙල ප්‍රතිස්ථාපනය කරයි. අඛණ්ඩව කපන සාම්ප්‍රදායික "තල" කැපුම් ක්‍රමය මෙන් නොව, DBG පළමුව "තල" කැපීමක් සිදු කරයි, පසුව චිපය බෙදී යන තෙක් පිටුපස පැත්ත අඛණ්ඩව තුනී කිරීමෙන් වේෆර් ඝණකම ක්‍රමයෙන් තුනී කරයි. DBG යනු පෙර "තල" කැපුම් ක්‍රමයේ වැඩි දියුණු කළ අනුවාදයක් බව පැවසිය හැකිය. එය දෙවන කප්පාදුවේ බලපෑම අඩු කළ හැකි බැවින්, DBG ක්‍රමය "වේෆර් මට්ටමේ ඇසුරුම්කරණයේ" වේගයෙන් ජනප්‍රිය වී ඇත.

ලේසර් ඩයිසිං

වේෆර්-මට්ටමේ චිප් පරිමාණ පැකේජය (WLCSP) ක්‍රියාවලිය ප්‍රධාන වශයෙන් ලේසර් කැපීම භාවිතා කරයි. ලේසර් කැපීම මගින් පීල් කිරීම සහ ඉරිතැලීම් වැනි සංසිද්ධි අඩු කළ හැකි අතර එමඟින් වඩා හොඳ තත්ත්වයේ චිප් ලබා ගත හැකිය, නමුත් වේෆර් ඝණකම 100μm ට වඩා වැඩි වූ විට, ඵලදායිතාව බෙහෙවින් අඩු වනු ඇත. එබැවින්, එය බොහෝ විට 100μm ට අඩු (සාපේක්ෂව තුනී) ඝණකම සහිත වේෆර් මත භාවිතා වේ. ලේසර් කැපීම වේෆර්හි ස්ක්‍රයිබ් කට්ටයට අධි ශක්ති ලේසර් යෙදීමෙන් සිලිකන් කපා දමයි. කෙසේ වෙතත්, සාම්ප්‍රදායික ලේසර් (සාම්ප්‍රදායික ලේසර්) කැපුම් ක්‍රමය භාවිතා කරන විට, වේෆර් මතුපිටට කල්තියා ආරක්ෂිත පටලයක් යෙදිය යුතුය. ලේසර් සමඟ වේෆර් මතුපිට රත් කිරීම හෝ විකිරණය කිරීම නිසා, මෙම භෞතික සම්බන්ධතා වේෆර් මතුපිට කට්ට නිපදවන අතර, කැපූ සිලිකන් කොටස් ද මතුපිටට ඇලී සිටිනු ඇත. සාම්ප්‍රදායික ලේසර් කැපුම් ක්‍රමය ද වේෆර් මතුපිට සෘජුවම කපා දමන බව දැකිය හැකි අතර, මේ සම්බන්ධයෙන්, එය “තලය” කැපුම් ක්‍රමයට සමාන වේ.

ස්ටෙල්ත් ඩයිසිං (SD) යනු මුලින්ම ලේසර් ශක්තියෙන් වේෆරයේ ඇතුළත කපා, පසුව එය කැඩීමට පිටුපසට සවි කර ඇති ටේප් එකට බාහිර පීඩනය යෙදීමෙන් චිපය වෙන් කිරීමේ ක්‍රමයකි. පිටුපස ඇති ටේප් එකට පීඩනය යොදන විට, ටේප් එක දිගු වීම නිසා වේෆරය ක්ෂණිකව ඉහළට එසවෙන අතර එමඟින් චිපය වෙන් වේ. සාම්ප්‍රදායික ලේසර් කැපුම් ක්‍රමයට වඩා SD හි වාසි නම්: පළමුව, සිලිකන් සුන්බුන් නොමැත; දෙවනුව, කර්ෆ් (කර්ෆ්: ස්ක්‍රයිබ් වල පළල) පටු බැවින් වැඩි චිප්ස් ලබා ගත හැකිය. ඊට අමතරව, කැපීමේ සමස්ත ගුණාත්මක භාවයට ඉතා වැදගත් වන SD ක්‍රමය භාවිතා කිරීමෙන් පීල් කිරීම සහ ඉරිතැලීමේ සංසිද්ධිය බෙහෙවින් අඩු වනු ඇත. එබැවින්, SD ක්‍රමය අනාගතයේ දී වඩාත්ම ජනප්‍රිය තාක්‍ෂණය බවට පත්වීමට බොහෝ දුරට ඉඩ තිබේ.

ප්ලාස්මා ඩයිසිං
ප්ලාස්මා කැපීම යනු නිෂ්පාදන (ෆැබ්) ක්‍රියාවලියේදී කැපීම සඳහා ප්ලාස්මා කැටයම් කිරීම භාවිතා කරන මෑතකදී සංවර්ධනය කරන ලද තාක්‍ෂණයකි. ප්ලාස්මා කැපීම ද්‍රව වෙනුවට අර්ධ වායු ද්‍රව්‍ය භාවිතා කරයි, එබැවින් පරිසරයට ඇති බලපෑම සාපේක්ෂව කුඩා වේ. සහ එකවර සම්පූර්ණ වේෆරය කැපීමේ ක්‍රමය අනුගමනය කරනු ලැබේ, එබැවින් "කැපුම්" වේගය සාපේක්ෂව වේගවත් වේ. කෙසේ වෙතත්, ප්ලාස්මා ක්‍රමය රසායනික ප්‍රතික්‍රියා වායුව අමුද්‍රව්‍ය ලෙස භාවිතා කරන අතර, කැටයම් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය ඉතා සංකීර්ණ වේ, එබැවින් එහි ක්‍රියාවලි ප්‍රවාහය සාපේක්ෂව අපහසු වේ. නමුත් "තල" කැපීම සහ ලේසර් කැපීම සමඟ සසඳන විට, ප්ලාස්මා කැපීම වේෆර් මතුපිටට හානියක් සිදු නොකරන අතර, එමඟින් දෝෂ අනුපාතය අඩු කර වැඩි චිප්ස් ලබා ගනී.

මෑතකදී, වේෆර් ඝණකම 30μm දක්වා අඩු කර ඇති අතර, තඹ (Cu) හෝ අඩු පාර විද්‍යුත් නියත ද්‍රව්‍ය (අඩු-k) විශාල ප්‍රමාණයක් භාවිතා කර ඇත. එබැවින්, බර්ස් (බර්) වැළැක්වීම සඳහා, ප්ලාස්මා කැපුම් ක්‍රම ද ප්‍රිය කරනු ලැබේ. ඇත්ත වශයෙන්ම, ප්ලාස්මා කැපුම් තාක්ෂණය ද නිරන්තරයෙන් සංවර්ධනය වෙමින් පවතී. නුදුරු අනාගතයේ දී, එක් දිනක් කැටයම් කිරීමේදී විශේෂ ආවරණයක් පැළඳීමට අවශ්‍ය නොවනු ඇතැයි මම විශ්වාස කරමි, මන්ද මෙය ප්ලාස්මා කැපීමේ ප්‍රධාන සංවර්ධන දිශාවකි.

වේෆර්වල ඝණකම අඛණ්ඩව 100μm සිට 50μm දක්වා සහ පසුව 30μm දක්වා අඩු කර ඇති බැවින්, ස්වාධීන චිප් ලබා ගැනීම සඳහා කැපුම් ක්‍රම ද "කැඩීම" සහ "තල" කැපීමේ සිට ලේසර් කැපීම සහ ප්ලාස්මා කැපීම දක්වා වෙනස් වෙමින් හා සංවර්ධනය වෙමින් පවතී. වැඩි වැඩියෙන් පරිණත කැපුම් ක්‍රම මඟින් කැපුම් ක්‍රියාවලියේම නිෂ්පාදන පිරිවැය වැඩි කර ඇතත්, අනෙක් අතට, අර්ධ සන්නායක චිප් කැපීමේදී බොහෝ විට සිදුවන පීල් කිරීම සහ ඉරිතැලීම් වැනි අනවශ්‍ය සංසිද්ධි සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කිරීමෙන් සහ ඒකක වේෆරයකට ලබා ගන්නා චිප් ගණන වැඩි කිරීමෙන්, තනි චිපයක නිෂ්පාදන පිරිවැය පහත වැටීමේ ප්‍රවණතාවක් පෙන්නුම් කර ඇත. ඇත්ත වශයෙන්ම, වේෆරයේ ඒකක ප්‍රදේශයකට ලබා ගන්නා චිප් ගණන වැඩිවීම ඩයිසිං වීදියේ පළල අඩු කිරීම සමඟ සමීපව සම්බන්ධ වේ. ප්ලාස්මා කැපීම භාවිතා කරමින්, "තල" කැපුම් ක්‍රමය භාවිතා කිරීම හා සසඳන විට 20% කට ආසන්න චිප් ප්‍රමාණයක් ලබා ගත හැකි අතර, එය මිනිසුන් ප්ලාස්මා කැපීම තෝරා ගැනීමට ප්‍රධාන හේතුවකි. වේෆර් සංවර්ධනය සහ වෙනස්කම්, චිප් පෙනුම සහ ඇසුරුම් ක්‍රම සමඟ, වේෆර් සැකසුම් තාක්ෂණය සහ DBG වැනි විවිධ කැපුම් ක්‍රියාවලීන් ද මතුවෙමින් තිබේ.