Wafermotong mangrupikeun salah sahiji mata rantai penting dina produksi semikonduktor listrik. Léngkah ieu dirancang pikeun misahkeun sirkuit terpadu atanapi chip individu tina wafer semikonduktor sacara akurat.
Konci pikeunwafermotong nyaéta pikeun tiasa misahkeun chip individu bari mastikeun yén struktur sareng sirkuit anu hipu dipasang dinawaferteu ruksak. Kasuksésan atanapi kagagalan prosés motong henteu ngan ukur mangaruhan kualitas pamisahan sareng hasil chip, tapi ogé langsung aya hubunganana sareng efisiensi sadaya prosés produksi.
▲Tilu jinis motong wafer anu umum | Sumber: KLA CHINA
Ayeuna, umumwaferProsés motong dibagi kana:
Motong bilah: hargana murah, biasana dianggo pikeun anu langkung kandelwafer
Motong laser: hargana mahal, biasana dianggo pikeun wafer anu kandelna langkung ti 30μm
Motong plasma: biaya anu luhur, langkung seueur larangan, biasana dianggo pikeun wafer kalayan ketebalan kirang ti 30μm
Motong bilah mékanis
Motong bilah nyaéta prosés motong sapanjang garis juru tulis ku piringan panggilingan anu muter kalayan kecepatan tinggi (bilah). Bilahna biasana didamel tina bahan inten anu abrasif atanapi ultra-ipis, cocog pikeun ngiris atanapi ngagali dina wafer silikon. Nanging, salaku metode motong mékanis, motong bilah ngandelkeun panyabutan bahan fisik, anu tiasa gampang nyababkeun chipping atanapi retakan dina ujung chip, sahingga mangaruhan kualitas produk sareng ngirangan hasil.
Kualitas produk ahir anu dihasilkeun tina prosés gergaji mékanis dipangaruhan ku sababaraha parameter, kalebet kecepatan motong, ketebalan bilah, diaméter bilah, sareng kecepatan puteran bilah.
Full cut nyaéta métode motong bilah anu paling dasar, nyaéta motong sagemblengna benda kerja ku cara motong kana bahan anu tetep (sapertos pita pengiris).
▲ Motong bilah mékanis-potongan pinuh | Jaringan sumber gambar
Half cut nyaéta métode pamrosésan anu ngahasilkeun alur ku cara motong ka tengah benda kerja. Ku cara ngalaksanakeun prosés alur sacara terus-terusan, titik-titik anu bentukna siga sisir sareng jarum tiasa dihasilkeun.
▲ Motong bilah mékanis-satengah potong | Jaringan sumber gambar
Double cut nyaéta métode pamrosésan anu ngagunakeun gergaji pangiris ganda kalayan dua spindel pikeun ngalakukeun motong pinuh atanapi satengah dina dua jalur produksi dina waktos anu sami. Gergaji pangiris ganda ngagaduhan dua sumbu spindel. Throughput anu luhur tiasa kahontal ngalangkungan prosés ieu.
▲ Motong bilah mékanis-potongan ganda | Jaringan sumber gambar
Step cut ngagunakeun gergaji pengiris ganda kalayan dua spindel pikeun ngalakukeun potongan pinuh sareng satengah dina dua tahapan. Anggo bilah anu dioptimalkeun pikeun motong lapisan kabel dina permukaan wafer sareng bilah anu dioptimalkeun pikeun kristal tunggal silikon anu sésana pikeun ngahontal pamrosésan anu kualitasna luhur.
▲ Motong bilah mékanis – motong léngkah | Jaringan sumber gambar
Motong bevel nyaéta métode pamrosésan anu ngagunakeun bilah anu ujungna bentukna V dina ujung satengah potongan pikeun motong wafer dina dua tahapan salami prosés motong léngkah. Prosés chamfering dilakukeun salami prosés motong. Ku kituna, kakuatan citakan anu luhur sareng pamrosésan anu kualitasna luhur tiasa kahontal.
▲ Motong bilah mékanis – motong bevel | Jaringan sumber gambar
Motong laser
Motong laser nyaéta téknologi motong wafer non-kontak anu ngagunakeun sinar laser anu fokus pikeun misahkeun chip individu tina wafer semikonduktor. Sinar laser énergi tinggi difokuskeun kana permukaan wafer sareng nguap atanapi miceun bahan sapanjang garis motong anu ditangtukeun ngalangkungan prosés ablasi atanapi dekomposisi termal.
▲ Diagram motong laser | Sumber gambar: KLA CHINA
Jenis laser anu ayeuna seueur dianggo nyaéta laser ultraviolét, laser infra red, sareng laser femtosecond. Di antarana, laser ultraviolét sering dianggo pikeun ablasi tiis anu tepat kusabab énergi fotonna anu luhur, sareng zona anu kapangaruhan panasna alit pisan, anu sacara efektif tiasa ngirangan résiko karusakan termal kana wafer sareng chip di sakurilingna. Laser infra red langkung cocog pikeun wafer anu langkung kandel sabab tiasa nembus jero kana bahan. Laser femtosecond ngahontal panyabutan bahan anu presisi tinggi sareng efisien kalayan transfer panas anu ampir teu tiasa diabaikan ngalangkungan pulsa cahaya ultrashort.
Motong laser mibanda kaunggulan anu signifikan dibandingkeun motong bilah tradisional. Kahiji, salaku prosés non-kontak, motong laser henteu meryogikeun tekanan fisik dina wafer, ngirangan masalah fragmentasi sareng retakan anu umum dina motong mékanis. Fitur ieu ngajantenkeun motong laser cocog pisan pikeun ngolah wafer anu rapuh atanapi ultra-ipis, khususna anu gaduh struktur anu rumit atanapi fitur anu saé.
▲ Diagram motong laser | Jaringan sumber gambar
Salian ti éta, presisi sareng akurasi anu luhur tina motong laser ngamungkinkeun éta pikeun museurkeun sinar laser kana ukuran titik anu alit pisan, ngadukung pola motong anu rumit, sareng ngahontal pamisahan jarak minimum antara chip. Fitur ieu penting pisan pikeun alat semikonduktor canggih kalayan ukuran anu ngaleutikan.
Nanging, motong laser ogé ngagaduhan sababaraha watesan. Dibandingkeun sareng motong bilah, éta langkung laun sareng langkung mahal, khususna dina produksi skala ageung. Salian ti éta, milih jinis laser anu pas sareng ngaoptimalkeun parameter pikeun mastikeun panyabutan bahan anu efisien sareng zona anu kapangaruhan panas minimal tiasa nangtang pikeun bahan sareng ketebalan anu tangtu.
Motong ablasi laser
Salila motong ablasi laser, sinar laser difokuskeun sacara tepat kana lokasi anu ditangtukeun dina permukaan wafer, sareng énergi laser dipandu numutkeun pola motong anu ditangtukeun, laun-laun motong wafer ka handap. Gumantung kana sarat motong, operasi ieu dilakukeun nganggo laser pulsa atanapi laser gelombang kontinyu. Pikeun nyegah karusakan wafer kusabab pemanasan lokal laser anu kaleuleuwihi, cai pendingin dianggo pikeun niiskeun sareng ngajaga wafer tina karusakan termal. Dina waktos anu sami, cai pendingin ogé tiasa sacara efektif miceun partikel anu dihasilkeun nalika prosés motong, nyegah kontaminasi sareng mastikeun kualitas motong.
Motong laser anu teu katingali
Laser ogé tiasa difokuskeun pikeun mindahkeun panas kana awak utama wafer, hiji metode anu disebut "motong laser anu teu katingali". Pikeun metode ieu, panas tina laser nyiptakeun celah dina jalur juru tulis. Daérah anu dilemahkeun ieu teras ngahontal épék penetrasi anu sami ku cara pegat nalika wafer diulur.
▲Prosés utama motong laser anu teu katingali
Prosés motong anu teu katingali mangrupikeun prosés laser panyerepan internal, sanés ablasi laser dimana laser diserep dina permukaan. Kalayan motong anu teu katingali, énergi sinar laser kalayan panjang gelombang anu semi-transparan kana bahan substrat wafer dianggo. Prosés ieu dibagi kana dua léngkah utama, hiji prosés dumasar laser, sareng anu sanésna prosés pamisahan mékanis.
▲Sinar laser nyiptakeun perforasi di handapeun permukaan wafer, sareng sisi hareup sareng tukang henteu kapangaruhan | Jaringan sumber gambar
Dina léngkah munggaran, nalika sinar laser nyeken wafer, sinar laser museur kana titik khusus di jero wafer, ngabentuk titik retakan di jerona. Énergi sinar nyababkeun runtuyan retakan kabentuk di jero, anu tacan manjang ngaliwatan sakabéh ketebalan wafer ka permukaan luhur sareng handap.
▲Babandingan wafer silikon kandel 100μm anu dipotong ku metode bilah sareng metode motong laser anu teu katingali | Jaringan sumber gambar
Dina léngkah kadua, pita chip di handapeun wafer dikembangkeun sacara fisik, anu nyababkeun tegangan tarik dina retakan di jero wafer, anu diinduksi dina prosés laser dina léngkah kahiji. Tegangan ieu nyababkeun retakan manjang sacara vertikal ka permukaan luhur sareng handap wafer, teras misahkeun wafer kana chip sapanjang titik-titik motong ieu. Dina motong anu teu katingali, satengah motong atanapi satengah motong sisi handap biasana dianggo pikeun ngagampangkeun pamisahan wafer kana chip atanapi chip.
Kaunggulan utama motong laser anu teu katingali dibandingkeun ablasi laser:
• Teu peryogi cairan pendingin
• Teu aya runtah anu dihasilkeun
• Teu aya zona anu kapangaruhan ku panas anu tiasa ngaruksak sirkuit sénsitip
Motong plasma
Motong plasma (katelah ogé salaku etsa plasma atanapi etsa garing) nyaéta téknologi motong wafer canggih anu nganggo etsa ion réaktif (RIE) atanapi etsa ion réaktif jero (DRIE) pikeun misahkeun chip individu tina wafer semikonduktor. Téhnologi ieu ngahontal motong ku cara miceun bahan sacara kimia sapanjang garis motong anu ditangtukeun nganggo plasma.
Salila prosés motong plasma, wafer semikonduktor disimpen dina rohangan vakum, campuran gas réaktif anu dikontrol diasupkeun kana rohangan éta, sareng médan listrik diterapkeun pikeun ngahasilkeun plasma anu ngandung konsentrasi ion réaktif sareng radikal anu luhur. Spésiés réaktif ieu berinteraksi sareng bahan wafer sareng sacara selektif miceun bahan wafer sapanjang garis juru tulis ngalangkungan kombinasi réaksi kimia sareng sputtering fisik.
Kaunggulan utama tina motong plasma nyaéta ngirangan setrés mékanis dina wafer sareng chip sareng ngirangan poténsi karusakan anu disababkeun ku kontak fisik. Nanging, prosés ieu langkung rumit sareng nyéépkeun waktos tibatan metode sanés, khususna nalika ngurus wafer anu langkung kandel atanapi bahan anu tahan etsa anu luhur, janten aplikasi na dina produksi massal terbatas.
▲Jaringan sumber gambar
Dina manufaktur semikonduktor, metode motong wafer kedah dipilih dumasar kana seueur faktor, kalebet sipat bahan wafer, ukuran sareng géométri chip, presisi sareng akurasi anu diperyogikeun, sareng biaya sareng efisiensi produksi sacara umum.
Waktos posting: 20-Sep-2024