A kakilazima ipitie mabadiliko matatu ili kuwa chipu halisi ya semiconductor: kwanza, ingot yenye umbo la block hukatwa kuwa wafers; katika mchakato wa pili, transistors huchongwa mbele ya wafer katika mchakato uliopita; hatimaye, ufungashaji hufanywa, yaani, kupitia mchakato wa kukata,kakiinakuwa chipu kamili ya semiconductor. Inaweza kuonekana kwamba mchakato wa ufungashaji ni wa mchakato wa nyuma. Katika mchakato huu, wafer itakatwa katika chips kadhaa za hexahedron. Mchakato huu wa kupata chips huru unaitwa "Singulation", na mchakato wa kukata ubao wa wafer katika cuboids huru unaitwa "kukata wafer (Die Sawing)". Hivi karibuni, pamoja na uboreshaji wa ujumuishaji wa semiconductor, unene wakakiimekuwa nyembamba na nyembamba, ambayo bila shaka huleta ugumu mwingi katika mchakato wa "kuimba".
Mageuzi ya kukata vipande vya wafer
Michakato ya sehemu ya mbele na sehemu ya nyuma imebadilika kupitia mwingiliano kwa njia mbalimbali: mageuko ya michakato ya sehemu ya nyuma yanaweza kubaini muundo na nafasi ya vipande vidogo vya hexahedron vilivyotengwa na die kwenyekaki, pamoja na muundo na nafasi ya pedi (njia za kuunganisha umeme) kwenye wafer; kinyume chake, mageuko ya michakato ya mbele yamebadilisha mchakato na mbinu yakakiKupunguza mgongo na "kukata vipande vipande" katika mchakato wa sehemu ya nyuma. Kwa hivyo, mwonekano tata zaidi wa kifurushi utakuwa na athari kubwa kwenye mchakato wa sehemu ya nyuma. Zaidi ya hayo, idadi, utaratibu na aina ya kukata vipande pia vitabadilika ipasavyo kulingana na mabadiliko katika mwonekano wa kifurushi.
Kukata Vipande vya Waandishi
Katika siku za mwanzo, "kuvunja" kwa kutumia nguvu ya nje ilikuwa njia pekee ya kukata ambayo ingeweza kugawanyakakihufa kwenye hexahedron. Hata hivyo, njia hii ina hasara za kupasuka au kupasuka kwa ukingo wa chipu ndogo. Zaidi ya hayo, kwa kuwa vipele kwenye uso wa chuma havijaondolewa kabisa, uso uliokatwa pia ni mbaya sana.
Ili kutatua tatizo hili, mbinu ya kukata ya "Kuandika" ilianzishwa, yaani, kabla ya "kuvunja", uso wakakihukatwa hadi nusu ya kina. "Kuandika", kama jina linavyopendekeza, kunamaanisha kutumia impela kukata (kukata nusu) upande wa mbele wa wafer mapema. Katika siku za mwanzo, wafer wengi walio chini ya inchi 6 walitumia njia hii ya kukata ya kwanza "kukata" kati ya chipsi na kisha "kuvunja".
Kukata Makali au Kukata Makali
Mbinu ya kukata ya "Kuandika" ilikua polepole na kuwa mbinu ya kukata (au kukata) ya "Kukata blade", ambayo ni njia ya kukata kwa kutumia blade mara mbili au tatu mfululizo. Mbinu ya kukata ya "Blade" inaweza kufidia hali ya chipsi ndogo kung'oka wakati wa "kuvunjika" baada ya "kuandika", na inaweza kulinda chipsi ndogo wakati wa mchakato wa "kuunganisha". Kukata "Blade" ni tofauti na kukata "kukata" hapo awali, yaani, baada ya kukata "blade", sio "kuvunja", bali kukata tena kwa blade. Kwa hivyo, pia inaitwa mbinu ya "kukata hatua".
Ili kulinda wafer kutokana na uharibifu wa nje wakati wa mchakato wa kukata, filamu itawekwa kwenye wafer mapema ili kuhakikisha "kugawanyika" salama zaidi. Wakati wa mchakato wa "kusaga mgongo", filamu itaunganishwa mbele ya wafer. Lakini kinyume chake, katika kukata "blade", filamu inapaswa kuunganishwa nyuma ya wafer. Wakati wa kuunganisha kwa eutectic die (kuunganisha kwa kufa, kurekebisha vipande vilivyotengwa kwenye PCB au fremu iliyowekwa), filamu iliyounganishwa nyuma itaanguka kiotomatiki. Kwa sababu ya msuguano mkubwa wakati wa kukata, maji ya DI yanapaswa kunyunyiziwa mfululizo kutoka pande zote. Kwa kuongezea, impela inapaswa kuunganishwa na chembe za almasi ili vipande viweze kukatwa vizuri zaidi. Kwa wakati huu, kata (unene wa blade: upana wa groove) lazima iwe sawa na haipaswi kuzidi upana wa groove ya kukata.
Kwa muda mrefu, kukata kwa msumeno kumekuwa njia ya kitamaduni inayotumika sana. Faida yake kubwa ni kwamba inaweza kukata idadi kubwa ya wafers kwa muda mfupi. Hata hivyo, ikiwa kasi ya kulisha ya kipande imeongezeka sana, uwezekano wa kung'oa kingo za chiplet utaongezeka. Kwa hivyo, idadi ya mizunguko ya impela inapaswa kudhibitiwa kwa takriban mara 30,000 kwa dakika. Inaweza kuonekana kwamba teknolojia ya mchakato wa semiconductor mara nyingi ni siri iliyokusanywa polepole kupitia kipindi kirefu cha mkusanyiko na majaribio na makosa (katika sehemu inayofuata kuhusu kuunganisha kwa eutectic, tutajadili maudhui kuhusu kukata na DAF).
Kukata vipande kabla ya kusaga (DBG): mfuatano wa kukata umebadilisha mbinu
Wakati kukata blade kunapofanywa kwenye wafer yenye kipenyo cha inchi 8, hakuna haja ya kuwa na wasiwasi kuhusu kung'oa au kupasuka kwa ukingo wa chiplet. Lakini kadri kipenyo cha wafer kinavyoongezeka hadi inchi 21 na unene unakuwa mwembamba sana, matukio ya kung'oa na kupasuka huanza kuonekana tena. Ili kupunguza kwa kiasi kikubwa athari ya kimwili kwenye wafer wakati wa mchakato wa kukata, mbinu ya DBG ya "kukata vipande kabla ya kusaga" inachukua nafasi ya mlolongo wa kitamaduni wa kukata. Tofauti na mbinu ya kitamaduni ya kukata "blade" ambayo hukata mfululizo, DBG kwanza hufanya kukata "blade", na kisha hupunguza polepole unene wa wafer kwa kupunguza upande wa nyuma hadi chip ipasuliwe. Inaweza kusemwa kwamba DBG ni toleo lililoboreshwa la mbinu ya awali ya kukata "blade". Kwa sababu inaweza kupunguza athari ya kukata kwa pili, mbinu ya DBG imekuwa maarufu haraka katika "ufungashaji wa kiwango cha wafer".
Kukata kwa Leza
Mchakato wa kifurushi cha kiwango cha chipsi cha wafer (WLCSP) hutumia zaidi kukata kwa leza. Kukata kwa leza kunaweza kupunguza matukio kama vile kung'oa na kupasuka, na hivyo kupata chipsi zenye ubora zaidi, lakini unene wa wafer unapokuwa zaidi ya 100μm, tija itapungua sana. Kwa hivyo, hutumika zaidi kwenye wafers zenye unene wa chini ya 100μm (nyembamba kiasi). Kukata kwa leza hupunguza silikoni kwa kutumia leza yenye nguvu nyingi kwenye mfereji wa wafer. Hata hivyo, unapotumia mbinu ya kawaida ya kukata kwa leza (Kawaida ya Laser), filamu ya kinga lazima ipakwe kwenye uso wa wafer mapema. Kwa sababu inapokanzwa au kuangazia uso wa wafer kwa leza, miguso hii ya kimwili itazalisha mifereji kwenye uso wa wafer, na vipande vya silikoni vilivyokatwa pia vitashikamana na uso. Inaweza kuonekana kwamba njia ya jadi ya kukata kwa leza pia hukata moja kwa moja uso wa wafer, na katika suala hili, ni sawa na njia ya kukata ya "blade".
Kukata kwa Siri (SD) ni njia ya kwanza kukata sehemu ya ndani ya wafer kwa nishati ya leza, na kisha kutumia shinikizo la nje kwenye tepi iliyounganishwa nyuma ili kuivunja, na hivyo kutenganisha chip. Shinikizo linapowekwa kwenye tepi nyuma, wafer itainuliwa mara moja juu kutokana na kunyoosha tepi, na hivyo kutenganisha chip. Faida za SD kuliko njia ya jadi ya kukata leza ni: kwanza, hakuna uchafu wa silikoni; pili, kerf (Kerf: upana wa mfereji wa scribe) ni mwembamba, kwa hivyo chips zaidi zinaweza kupatikana. Kwa kuongezea, jambo la kung'oa na kupasuka litapunguzwa sana kwa kutumia njia ya SD, ambayo ni muhimu kwa ubora wa jumla wa kukata. Kwa hivyo, njia ya SD ina uwezekano mkubwa wa kuwa teknolojia maarufu zaidi katika siku zijazo.
Kukata Plasma
Kukata plasma ni teknolojia iliyotengenezwa hivi karibuni ambayo hutumia uchongaji wa plasma kukata wakati wa mchakato wa utengenezaji (Fab). Kukata plasma hutumia vifaa vya nusu gesi badala ya vimiminika, kwa hivyo athari kwa mazingira ni ndogo. Na njia ya kukata wafer nzima kwa wakati mmoja inatumika, kwa hivyo kasi ya "kukata" ni ya haraka kiasi. Hata hivyo, njia ya plasma hutumia gesi ya mmenyuko wa kemikali kama malighafi, na mchakato wa uchongaji ni mgumu sana, kwa hivyo mtiririko wake wa mchakato ni mgumu kiasi. Lakini ikilinganishwa na kukata "blade" na kukata kwa leza, kukata plasma hakusababishi uharibifu kwenye uso wa wafer, na hivyo kupunguza kiwango cha kasoro na kupata chipsi zaidi.
Hivi majuzi, kwa kuwa unene wa wafer umepunguzwa hadi 30μm, na vifaa vingi vya shaba (Cu) au dielectric ya chini (Low-k) vinatumika. Kwa hivyo, ili kuzuia burrs (Burr), mbinu za kukata plasma pia zitapendelewa. Bila shaka, teknolojia ya kukata plasma pia inaendelea kukua. Ninaamini kwamba katika siku za usoni, siku moja hakutakuwa na haja ya kuvaa barakoa maalum wakati wa kuchora, kwa sababu huu ni mwelekeo mkuu wa maendeleo wa kukata plasma.
Kwa kuwa unene wa wafers umepunguzwa mfululizo kutoka 100μm hadi 50μm na kisha hadi 30μm, mbinu za kukata za kupata chips huru pia zimekuwa zikibadilika na kuimarika kutoka kukata "kuvunjika" na "blade" hadi kukata kwa leza na kukata kwa plasma. Ingawa mbinu za kukata zinazozidi kukomaa zimeongeza gharama ya uzalishaji wa mchakato wa kukata yenyewe, kwa upande mwingine, kwa kupunguza kwa kiasi kikubwa matukio yasiyofaa kama vile kung'oa na kupasuka ambayo mara nyingi hutokea katika kukata chips za nusu-semiconductor na kuongeza idadi ya chips zinazopatikana kwa kila wafer ya kitengo, gharama ya uzalishaji wa chips moja imeonyesha mwelekeo wa kushuka. Bila shaka, ongezeko la idadi ya chips zinazopatikana kwa kila eneo la kitengo cha wafer linahusiana kwa karibu na kupungua kwa upana wa barabara ya kukata. Kwa kutumia kukata kwa plasma, karibu chips zaidi ya 20% zinaweza kupatikana ikilinganishwa na kutumia njia ya kukata "blade", ambayo pia ni sababu kubwa kwa nini watu huchagua kukata kwa plasma. Kwa maendeleo na mabadiliko ya wafers, mwonekano wa chips na mbinu za ufungashaji, michakato mbalimbali ya kukata kama vile teknolojia ya usindikaji wa wafer na DBG pia inaibuka.
Muda wa chapisho: Oktoba-10-2024