Waferkesmek elektrik ýarymgeçirijilerini öndürmekde möhüm halkalaryň biridir. Bu ädim ýarymgeçiriji plitalardan aýry-aýry integral mikroshemalary ýa-da çipleri takyk bölmek üçin niýetlenendir.
Açarywaferkesmek, içine ornaşdyrylan inçe gurluşlaryň we zynjyrlaryň bolmagyny üpjün etmek bilen birlikde, aýry-aýry çipleri bölüp bilmekdir.waferzaýalanmaýar. Kesiş prosesiniň üstünligi ýa-da şowsuzlygy diňe bir çipiň bölüniş hiline we hasyllylygyna täsir etmän, eýsem tutuş önümçilik prosesiniň netijeliligi bilen hem gönüden-göni baglanyşyklydyr.
▲Wafli kesmegiň üç umumy görnüşi | Çeşme: KLA CHINA
Häzirki wagtda, umumywaferkesiş prosesleri aşakdakylara bölünýär:
Pyçak kesmek: arzan baha, adatça has galyň üçin ulanylýarwafliler
Lazer bilen kesmek: ýokary baha, adatça 30μm-den köp galyňlykdaky plitalar üçin ulanylýar
Plazma kesmek: ýokary baha, has köp çäklendirmeler, adatça 30μm-den az galyňlykdaky plitalar üçin ulanylýar
Mehaniki pyçak kesmek
Pyçak kesmek, ýokary tizlikli aýlanýan üweýji disk (pyçak) arkaly çyzyk boýunça kesmek prosesidir. Pyçak, adatça, kremniý plitalarynda kesmek ýa-da oýuk açmak üçin amatly bolan abraziw ýa-da örän inçe almaz materialdan ýasalýar. Şeýle-de bolsa, mehaniki kesmek usuly hökmünde, pyçak kesmek fiziki materialy aýyrmaga esaslanýar, bu bolsa çyzyk gyrasynyň döwülmegine ýa-da ýarylmagyna aňsatlyk bilen sebäp bolup biler, şeýdip önümiň hiline täsir edip we hasyllylygy peseldýär.
Mehaniki kesme prosesi arkaly öndürilen gutarnykly önümiň hiline kesiş tizligi, pyçagyň galyňlygy, pyçagyň diametri we pyçagyň aýlanma tizligi ýaly köp sanly parametrler täsir edýär.
Doly kesmek iň esasy pyçak kesme usuly bolup, iş bölegini berk materiala (meselem, kesiji lenta) kesmek arkaly doly kesýär.
▲ Mehaniki pyçak kesiş - doly kesiş | Surat çeşmesi tor
Ýarym kesiş, iş böleginiň ortasyna çenli kesmek arkaly oýuk döredýän gaýtadan işlemek usulydyr. Oýuk açmagyň yzygiderli ýerine ýetirilmegi bilen, darak we iňňe şekilli uçlar öndürilip bilner.
▲ Mehaniki pyçak kesiş - ýarym kesiş | Surat çeşmesi tor
Iki gezek kesmek, iki önümçilik liniýasynda bir wagtyň özünde doly ýa-da ýarym kesmeleri ýerine ýetirmek üçin iki şpindelli iki gezek kesýän arra ulanýan gaýtadan işlemek usulydyr. Iki gezek kesýän arranyň iki şpindel oklary bar. Bu proses arkaly ýokary öndürijilik gazanylyp bilner.
▲ Mehaniki pyçak kesiş - iki gezek kesiş | Surat çeşmesi tor
Basgançakly kesiş iki tapgyrda doly we ýarym kesişleri ýerine ýetirmek üçin iki şpindelli goşa kesiji arra ulanýar. Ýokary hilli işleme gazanmak üçin waferiň ýüzündäki sim gatlagyny kesmek üçin optimizirlenen pyçaklary we galan kremniý monokristallary üçin optimizirlenen pyçaklary ulanyň.
▲ Mehaniki pyçak kesmek – basgançakly kesmek | Surat çeşmesi tor
Konus kesmek, basgançakly kesiş prosesinde waferi iki tapgyrda kesmek üçin ýarym kesilen gyrasynda V görnüşli gyrasy bolan pyçagy ulanýan gaýtadan işlemek usulydyr. Fas prosesi kesiş prosesinde ýerine ýetirilýär. Şonuň üçin galypyň ýokary berkligi we ýokary hilli gaýtadan işlenilmegi gazanylyp bilner.
▲ Mehaniki pyçak kesmek – konkaw kesmek | Surat çeşmesi tor
Lazer bilen kesmek
Lazer bilen kesmek, ýarymgeçirijili plitalardan aýry-aýry çipleri aýyrmak üçin fokuslanan lazer şöhlesini ulanýan kontaktsyz plastinka kesmek tehnologiýasydyr. Ýokary energiýaly lazer şöhlesi plastinkanyň ýüzüne fokuslanýar we ablýasiýa ýa-da termiki parçalanma prosesleri arkaly öňünden kesgitlenen kesiş çyzygy boýunça materiallary buglandyrýar ýa-da aýyrýar.
▲ Lazer kesiş diagrammasy | Surat çeşmesi: KLA CHINA
Häzirki wagtda giňden ulanylýan lazerleriň görnüşlerine ultramelewşe lazerler, infragyzyl lazerler we femtosekund lazerler girýär. Olaryň arasynda ultramelewşe lazerler ýokary foton energiýasy sebäpli köplenç takyk sowuk ablýasiýa üçin ulanylýar we ýylylyk täsir edýän zona örän kiçi, bu bolsa plastinkanyň we onuň töweregindäki çipleriň termal zeperlenme howpuny netijeli azaldyp biler. Infragyzyl lazerler galyň plastinkalar üçin has amatlydyr, sebäbi olar materialyň içine çuňňur aralaşyp bilýärler. Femtosekund lazerler ultragysga ýagtylyk impulslary arkaly ýylylyk geçirijiligini diýen ýaly az derejede azaltmak bilen ýokary takyklykly we netijeli material aýyrmagy üpjün edýär.
Lazer bilen kesmek däp bolan pyçak bilen kesmekden uly artykmaçlyklara eýedir. Birinjiden, kontaktsyz proses hökmünde lazer bilen kesmek plastinka fiziki basyş talap etmeýär, bu bolsa mehaniki kesmekde duş gelýän böleklenme we çatlama meselelerini azaldýar. Bu aýratynlyk lazer bilen kesmegi, esasanam çylşyrymly gurluşly ýa-da inçe aýratynlykly ejiz ýa-da örän inçe plastinkalary gaýtadan işlemek üçin has amatly edýär.
▲ Lazer kesiş diagrammasy | Surat çeşmesiniň ulgamy
Mundan başga-da, lazer kesmegiň ýokary takyklygy we takyklygy lazer şöhlesini örän kiçi nokat ölçegine gönükdirmäge, çylşyrymly kesiş nusgalaryny goldamaga we çipleriň arasyndaky minimal aralygy bölmäge mümkinçilik berýär. Bu aýratynlyk, kiçelýän ölçegleri bolan ösen ýarymgeçiriji enjamlar üçin has möhümdir.
Şeýle-de bolsa, lazer bilen kesmegiň käbir çäklendirmeleri hem bar. Pyçak bilen kesmek bilen deňeşdirilende, ol has haýal we gymmat, esasanam uly möçberli önümçilikde. Mundan başga-da, käbir materiallar we galyňlyklar üçin materiallaryň netijeli aýrylmagyny we minimal ýylylyk täsir edýän zolagy üpjün etmek üçin dogry lazer görnüşini saýlamak we parametrleri optimizirlemek kyn bolup biler.
Lazer ablýasiýa kesiş
Lazer ablýasiýa kesiş wagtynda lazer şöhlesi plastinkanyň ýüzündäki belli bir ýere takyk gönükdirilýär we lazer energiýasy öňünden kesgitlenen kesiş nusgasyna laýyklykda gönükdirilip, plastinkanyň içinden aşaky bölegine çenli kem-kemden kesilýär. Kesmek talaplaryna baglylykda, bu operasiýa impulsly lazer ýa-da üznüksiz tolkun lazeri arkaly ýerine ýetirilýär. Lazeriň ýerli derejede aşa gyzmagy sebäpli plastinkanyň zeperlenmeginiň öňüni almak üçin, plastinkany sowatmak we termiki zeperlenmekden goramak üçin sowadyjy suw ulanylýar. Şol bir wagtyň özünde, sowadyjy suw kesiş prosesinde emele gelen bölejikleri netijeli aýyryp, hapalanmagyň öňüni alyp we kesiş hilini üpjün edip biler.
Lazer bilen görünmeýän kesiş
Lazer, şeýle hem, ýylylygy waferiň esasy göwresine geçirmek üçin fokuslanyp bilner, bu usul "görünmeýän lazer kesmek" diýlip atlandyrylýar. Bu usulda lazerden çykýan ýylylyk skripka zolaklarynda boşluklar döredýär. Soňra bu gowşak ýerler wafer uzadylanda döwülmek arkaly meňzeş deşilme täsirini gazanýar.
▲Lazer görünmeýän kesmegiň esasy prosesi
Görünmeýän kesiş prosesi lazer ablýasiýasynyň ýerine içki siňdiriş lazer prosesidir, bu ýerde lazer ýüzde siňdirilýär. Görünmeýän kesişde, wafer substrat materialyna ýarym açyk bolan tolkun uzynlygy bolan lazer şöhlesiniň energiýasy ulanylýar. Bu proses iki esasy ädime bölünýär, biri lazere esaslanýan proses, beýlekisi bolsa mehaniki bölmek prosesidir.
▲Lazer şöhlesi waferiň ýüzüniň aşagynda deşik döredýär we öň we arka taraplaryna täsir edilmeýär | Surat çeşmesi tor
Ilkinji ädimde, lazer şöhlesi waferi skanirlände, lazer şöhlesi waferiň içinde belli bir nokada fokuslanýar we içinde çatlama nokadyny emele getirýär. Şöhle energiýasy waferiň ähli galyňlygyndan ýokarky we aşaky ýüzlere çenli ýaýramadyk birnäçe çatlamalaryň içinde emele gelmegine sebäp bolýar.
▲Pyçak usuly bilen kesilen 100μm galyňlykdaky kremniý plitalarynyň we lazer görünmeýän kesiş usulynyň deňeşdirilmegi | Surat çeşmesi tor
Ikinji ädimde, waferiň aşagyndaky çip lentasy fiziki taýdan giňelýär, bu bolsa waferiň içindäki ýaryklarda dartgynlylyk stresini döredýär, bu bolsa birinji ädimde lazer prosesinde döreýär. Bu stres ýaryklaryň waferiň ýokarky we aşaky ýüzlerine dikligine uzalyp, soňra waferi şu kesiş nokatlary boýunça çiplere bölýär. Görünmeýän kesişde, waferleri çiplere ýa-da çiplere bölmegi ýeňilleşdirmek üçin adatça ýarym kesiş ýa-da aşaky tarapdaky ýarym kesiş ulanylýar.
Görünmeýän lazer kesmegiň lazer ablýasiýasyndan esasy artykmaçlyklary:
• Sowadyjy gerek däl
• Zyýan döremeýär
• Duýgur zynjyrlara zyýan ýetirip biljek ýylylyk täsir edýän zolaklar ýok
Plazma kesiş
Plazma kesmek (plazma aşındyrma ýa-da gurak aşındyrma diýlip hem atlandyrylýar) ýarymgeçirijili plitalardan aýry-aýry çipleri bölmek üçin reaktiv ion aşındyrmasyny (RIE) ýa-da çuňňur reaktiv ion aşındyrmasyny (DRIE) ulanýan ösen plastinka kesmek tehnologiýasydyr. Bu tehnologiýa plazmany ulanyp, öňünden kesgitlenen kesiş çyzyklary boýunça materiallary himiki usulda aýyrmak arkaly kesmegi amala aşyrýar.
Plazma kesiş prosesinde ýarymgeçiriji plastinka wakuum kamerasyna ýerleşdirilýär, kameranyň içine gözegçilik edilýän reaktiv gaz garyndysy girizilýär we ýokary konsentrasiýaly reaktiv ionlary we radikallary öz içine alýan plazmany döretmek üçin elektrik meýdany ulanylýar. Bu reaktiv görnüşler plastinka materialy bilen özara täsirleşýär we himiki reaksiýa we fiziki püskürtme arkaly plastinka materialyny skripka çyzygy boýunça saýlama görnüşde aýyrýar.
Plazma kesmegiň esasy artykmaçlygy, ol wafer we çiplere mehaniki stres we fiziki degme sebäpli ýüze çykyp biljek zyýany azaldýar. Şeýle-de bolsa, bu proses beýleki usullara garanyňda has çylşyrymly we wagt talap edýär, esasanam galyň waferler ýa-da ýokary aşynma garşylygy bolan materiallar bilen işlenende, şonuň üçin onuň köpçülikleýin önümçilikde ulanylyşy çäkli.
▲Surat çeşmesiniň ulgamy
Ýarymgeçirijiler önümçiliginde wafer kesiş usulyny wafer materialynyň häsiýetleri, çip ölçegleri we geometriýasy, zerur takyklyk we dogrulyk, şeýle hem umumy önümçilik çykdajylary we netijeliligi ýaly köp faktorlara esaslanyp saýlamaly.
Ýerleşdirilen wagty: 2024-nji ýylyň 20-nji sentýabry