Вафлибуридан яке аз ҳалқаҳои муҳим дар истеҳсоли нимноқилҳои барқӣ мебошад. Ин қадам барои ҷудо кардани дақиқи схемаҳои интегралӣ ё микросхемаҳои алоҳида аз пластинаҳои нимноқил тарҳрезӣ шудааст.
Калидивафлибуридан ин қобилияти ҷудо кардани чипҳои алоҳида ва дар айни замон таъмини он аст, ки сохторҳо ва схемаҳои нозуки дарунсохт ҷойгиршудавафлиосеб надидаанд. Муваффақият ё нокомии раванди буридан на танҳо ба сифати ҷудокунӣ ва ҳосили чип таъсир мерасонад, балки инчунин мустақиман бо самаранокии тамоми раванди истеҳсолӣ алоқаманд аст.
▲Се намуди маъмули буридани вафл | Манбаъ: KLA CHINA
Айни замон, маъмулвафлиРавандҳои буридан ба инҳо тақсим мешаванд:
Буридани теғ: арзиши паст, одатан барои ғафстар истифода мешавадвафлиҳо
Буридани лазерӣ: арзиши баланд, одатан барои лавҳаҳои ғафсии зиёда аз 30μm истифода мешавад
Буридани плазма: арзиши баланд, маҳдудиятҳои бештар, одатан барои лавҳаҳои ғафсии камтар аз 30μm истифода мешаванд
Буридани теғи механикӣ
Буридани теғ раванди буридан дар баробари хати скрипка бо диски суфтакунии гардиши баландсуръат (теғ) мебошад. Теғ одатан аз маводи абразивӣ ё ултра тунуки алмосӣ сохта мешавад, ки барои буридан ё чуқур кардан дар лавҳаҳои силикон мувофиқ аст. Аммо, ҳамчун усули механикии буридан, буридани теғ ба тоза кардани ҷисмонии мавод такя мекунад, ки метавонад ба осонӣ ба шикастан ё кафидан дар канори теғ оварда расонад ва ба ин васила ба сифати маҳсулот таъсир расонад ва ҳосилнокиро коҳиш диҳад.
Сифати маҳсулоти ниҳоии истеҳсолшуда, ки тавассути раванди арракунии механикӣ ба даст оварда мешавад, аз параметрҳои гуногун, аз ҷумла суръати буриш, ғафсии теғ, диаметри теғ ва суръати гардиши теғ, таъсир мегирад.
Буриши пурра усули асосии буридани теғ аст, ки қисмати корро бо буридан ба маводи собит (масалан, лентаи буридан) пурра бурида медиҳад.
▲ Буридани пурраи теғи механикӣ | Шабакаи манбаи тасвир
Нимбуриш усули коркард аст, ки бо буридани мобайни қисмати корӣ чуқурча эҷод мекунад. Бо иҷрои пайвастаи раванди чуқурчасозӣ, нуқтаҳои шонашакл ва сӯзаншаклро ба вуҷуд овардан мумкин аст.
▲ Теғи механикӣ бо буридани нисфи буриш | Шабакаи манбаи тасвир
Буриши дукарата усули коркард аст, ки дар он арраи дубуранда бо ду шпиндель барои анҷом додани буриши пурра ё ним дар ду хатти истеҳсолӣ дар як вақт истифода мешавад. Арраи дубуранда ду меҳвари шпиндель дорад. Тавассути ин раванд ҳосилнокии баланд ба даст оварда мешавад.
▲ Буридани теғи механикӣ - буриши дукарата | Шабакаи манбаи тасвир
Буриши зина ба зина аз арраи дубурӣ бо ду шпиндель барои анҷом додани буриши пурра ва ним дар ду марҳила истифода мебарад. Теғҳоеро истифода баред, ки барои буридани қабати симкашӣ дар сатҳи пластина оптимизатсия шудаанд ва теғҳоеро истифода баред, ки барои монокристалли боқимондаи кремний оптимизатсия шудаанд, то коркарди босифат ба даст оварда шавад.
▲ Буридани теғи механикӣ – буриши зина ба зина | Шабакаи манбаи тасвир
Буридани кунҷӣ усули коркард аст, ки дар он теғ бо канори V-шакл дар канори нимбурида истифода мешавад, то пластинаро дар ду марҳила ҳангоми раванди буриши зина ба зина бурад. Раванди буриш дар раванди буриш анҷом дода мешавад. Аз ин рӯ, мустаҳкамии баланди қолаб ва коркарди босифат ба даст оварда мешавад.
▲ Буридани механикии теғ – буриши кунҷӣ | Шабакаи манбаи тасвир
Буридани лазерӣ
Буриши лазерӣ як технологияи буридани пластинаи ғайритамосӣ аст, ки аз нури лазерии фокусӣ барои ҷудо кардани чипҳои алоҳида аз пластинаҳои нимноқилӣ истифода мебарад. Нури лазерии баландэнергия ба сатҳи пластина фокусӣ карда мешавад ва маводро дар хатти буриши пешакӣ муайяншуда тавассути равандҳои аблятсия ё таҷзияи гармӣ бухор мекунад ё хориҷ мекунад.
▲ Диаграммаи буриши лазерӣ | Манбаи тасвир: KLA CHINA
Намудҳои лазерҳое, ки айни замон ба таври васеъ истифода мешаванд, лазерҳои ултрабунафш, лазерҳои инфрасурх ва лазерҳои фемтосонияро дар бар мегиранд. Дар байни онҳо, лазерҳои ултрабунафш аксар вақт барои аблятсияи дақиқи хунук истифода мешаванд, зеро онҳо энергияи баланди фотон доранд ва минтақаи таъсири гармӣ хеле хурд аст, ки метавонад хатари осеби гармиро ба пластина ва пораҳои атрофи он самаранок кам кунад. Лазерҳои инфрасурх барои пластинаҳои ғафс беҳтар мувофиқанд, зеро онҳо метавонанд ба мавод амиқ ворид шаванд. Лазерҳои фемтосония бо интиқоли қариб ночизи гармӣ тавассути импулсҳои ултракӯтоҳи рӯшноӣ тозакунии дақиқи баланд ва самараноки маводро ба даст меоранд.
Буридани лазерӣ нисбат ба буриши анъанавии теғӣ бартариҳои назаррас дорад. Аввалан, ҳамчун раванди бетамос, буриши лазерӣ фишори ҷисмониро ба пластина талаб намекунад, ки мушкилоти порашавӣ ва кафиданро, ки дар буриши механикӣ маъмуланд, коҳиш медиҳад. Ин хусусият буриши лазериро махсусан барои коркарди пластинаҳои нозук ё ултра тунук, махсусан онҳое, ки сохторҳои мураккаб ё хусусиятҳои нозук доранд, мувофиқ мегардонад.
▲ Диаграммаи буриши лазерӣ | Шабакаи манбаи тасвир
Илова бар ин, дақиқӣ ва дақиқии баланди буриши лазерӣ ба он имкон медиҳад, ки нури лазерро ба андозаи хеле хурди нуқта равона кунад, нақшаҳои мураккаби буришро дастгирӣ кунад ва ба ҷудо кардани фосилаи ҳадди ақал байни чипҳо ноил гардад. Ин хусусият барои дастгоҳҳои пешрафтаи нимноқилӣ бо андозаҳои хурдшаванда махсусан муҳим аст.
Аммо, буриши лазерӣ низ баъзе маҳдудиятҳо дорад. Дар муқоиса бо буриши теғӣ, он сусттар ва гаронтар аст, хусусан дар истеҳсолоти калонҳаҷм. Илова бар ин, интихоби намуди дурусти лазер ва беҳсозии параметрҳо барои таъмини тозакунии самараноки мавод ва ҳадди ақали минтақаи таъсири гармӣ барои баъзе маводҳо ва ғафсӣ метавонад душвор бошад.
Буридани аблятсияи лазерӣ
Ҳангоми буридани аблятсияи лазерӣ, нури лазерӣ дақиқ ба макони муайян дар сатҳи пластина равона карда мешавад ва энергияи лазер мувофиқи нақшаи муайяни буридан равона карда мешавад ва пластинаро тадриҷан то поён мебурад. Вобаста ба талаботи буридан, ин амалиёт бо истифода аз лазери импулсӣ ё лазери мавҷи пайваста анҷом дода мешавад. Барои пешгирӣ аз осеб дидани пластина аз сабаби гармии аз ҳад зиёди маҳаллии лазер, оби хунуккунӣ барои хунук кардан ва муҳофизат кардани пластина аз осеби гармӣ истифода мешавад. Дар айни замон, оби хунуккунӣ инчунин метавонад зарраҳоеро, ки ҳангоми раванди буридан ба вуҷуд меоянд, самаранок тоза кунад, аз ифлосшавӣ пешгирӣ кунад ва сифати буриданро таъмин намояд.
Буриши ноаён бо лазер
Лазер инчунин метавонад барои интиқоли гармӣ ба қисми асосии пластина равона карда шавад, усуле, ки "буриши ноаёни лазерӣ" номида мешавад. Дар ин усул, гармии лазер дар хатҳои скрипт фосилаҳо эҷод мекунад. Сипас, ин минтақаҳои заиф бо шикастани пластина ҳангоми кашидани пластина таъсири воридшавии монандро ба даст меоранд.
▲Раванди асосии буридани ноаёни лазерӣ
Раванди буриши ноаён раванди ҷабби лазерии дохилӣ аст, на аблятсияи лазерӣ, ки дар он лазер дар рӯи сатҳ ҷаббида мешавад. Дар буриши ноаён, энергияи нури лазер бо дарозии мавҷе, ки барои маводи субстрати вафл нимшаффоф аст, истифода мешавад. Раванд ба ду марҳилаи асосӣ тақсим мешавад, яке раванди лазерӣ ва дигаре раванди ҷудокунии механикӣ мебошад.
▲Шуъои лазерӣ дар зери сатҳи вафли сӯрох эҷод мекунад ва тарафҳои пеш ва қафо таъсир намерасонанд | Шабакаи манбаи тасвир
Дар қадами аввал, вақте ки нури лазерӣ пластинаро скан мекунад, нури лазерӣ ба нуқтаи мушаххаси дохили пластина тамаркуз мекунад ва дар дохили он нуқтаи кафидаро ташкил медиҳад. Энергияи шуоъ боиси пайдоиши як қатор тарқишҳо дар дохили он мегардад, ки ҳанӯз дар тамоми ғафсии пластина то сатҳҳои боло ва поён паҳн нашудаанд.
▲Муқоисаи вафлиҳои силиконии ғафсии 100 мкм, ки бо усули теғ бурида шудаанд ва усули буридани ноаёни лазерӣ | Шабакаи манбаи тасвир
Дар марҳилаи дуюм, лентаи чип дар поёни пластина аз ҷиҳати ҷисмонӣ васеъ карда мешавад, ки боиси фишори кашиш дар тарқишҳои дохили пластина мегардад, ки дар марҳилаи аввал дар раванди лазерӣ ба вуҷуд меоянд. Ин фишор боиси он мегардад, ки тарқишҳо ба таври амудӣ ба сатҳҳои болоӣ ва поёнии пластина дароз шаванд ва сипас пластинаро ба пораҳо дар баробари ин нуқтаҳои буридан ҷудо мекунанд. Дар буриши ноаён, одатан нимбуриш ё нимбуриши тарафи поён барои осон кардани ҷудо кардани пластинаҳо ба пораҳо ё пораҳо истифода мешавад.
Афзалиятҳои асосии буриши ноаёни лазерӣ нисбат ба аблятсияи лазерӣ:
• Хунуккунак лозим нест
• Ҳеҷ гуна партов ба вуҷуд намеояд
• Минтақаҳои аз гармӣ осебдида, ки метавонанд ба схемаҳои ҳассос зарар расонанд, вуҷуд надоранд
Буридани плазма
Буридани плазма (инчунин бо номи кандакории плазмавӣ ё кандакории хушк маълум аст) як технологияи пешрафтаи буридани вафлҳо мебошад, ки барои ҷудо кардани чипҳои алоҳида аз вафлҳои нимноқилӣ аз кандакории ионии реактивӣ (RIE) ё кандакории ионии реактивии амиқ (DRIE) истифода мебарад. Ин технология буриданро бо роҳи тоза кардани мавод дар хатҳои буридани пешакӣ муайяншуда бо истифода аз плазма ба даст меорад.
Дар раванди буридани плазма, пластинаи нимноқил дар камераи вакуумӣ ҷойгир карда мешавад, омехтаи гази реактивии идорашаванда ба камера ворид карда мешавад ва майдони электрикӣ барои тавлиди плазмае, ки дорои консентратсияи баланди ионҳо ва радикалҳои реактивӣ мебошад, истифода мешавад. Ин намудҳои реактивӣ бо маводи пластина ҳамкорӣ мекунанд ва маводи пластинаро интихобан дар баробари хати скрипт тавассути якҷояшавии реаксияи кимиёвӣ ва пошидани физикӣ хориҷ мекунанд.
Бартарии асосии буридани плазма дар он аст, ки он фишори механикиро ба пластина ва чип кам мекунад ва зарари эҳтимолиро, ки аз тамос бо ҷисмонӣ ба вуҷуд меояд, кам мекунад. Аммо, ин раванд нисбат ба дигар усулҳо мураккабтар ва вақтталабтар аст, хусусан ҳангоми кор бо пластинаҳои ғафстар ё маводҳое, ки муқовимати баланди кандакорӣ доранд, аз ин рӯ истифодаи он дар истеҳсоли оммавӣ маҳдуд аст.
▲Шабакаи манбаи тасвир
Дар истеҳсоли нимноқилҳо, усули буридани вафл бояд дар асоси омилҳои зиёд, аз ҷумла хосиятҳои маводи вафл, андоза ва геометрияи чип, дақиқӣ ва дақиқии зарурӣ ва арзиши умумии истеҳсолот ва самаранокӣ интихоб карда шавад.
Вақти нашр: 20 сентябри соли 2024