A gofretGerçek bir yarı iletken çip haline gelebilmek için üç değişiklikten geçmesi gerekir: birincisi, blok şeklindeki külçe, yongalara kesilir; ikinci işlemde, transistörler önceki işlemle yonganın ön yüzüne işlenir; son olarak, paketleme işlemi gerçekleştirilir, yani kesme işlemiyle yongagofrettam bir yarı iletken çip haline gelir. Paketleme sürecinin arka uç sürecine ait olduğu görülebilir. Bu süreçte, gofret birkaç hekzahedron ayrı çipe kesilecektir. Bağımsız çipler elde etme sürecine "Tekilleştirme" denir ve gofret levhasını bağımsız küboidlere kesme sürecine "gofret kesme (Kalıp Kesme)" denir. Son zamanlarda, yarı iletken entegrasyonunun iyileştirilmesiyle birlikte,gofretlergiderek daha da inceliyor ki bu da elbette "tekilleştirme" sürecine çok fazla zorluk getiriyor.
Wafer küp kesme işleminin evrimi
Ön uç ve arka uç süreçleri çeşitli şekillerde etkileşim yoluyla evrimleşmiştir: arka uç süreçlerinin evrimi, kalıptan ayrılmış altı yüzlü küçük yongaların yapısını ve konumunu belirleyebilir.gofret, ayrıca plaka üzerindeki pedlerin (elektrik bağlantı yolları) yapısı ve konumu; aksine, ön uç süreçlerinin evrimi, süreci ve yöntemi değiştirmiştir.gofretarka uç sürecinde arka inceltme ve "kalıp kesme". Bu nedenle, paketin giderek daha sofistike görünümü arka uç süreci üzerinde büyük bir etkiye sahip olacaktır. Dahası, paketin görünümündeki değişikliğe göre, kesme sayısı, prosedürü ve türü de buna göre değişecektir.
Yazıcı Zar Atma
İlk zamanlarda, dışarıdan kuvvet uygulayarak "kırmak", parçayı bölebilen tek kesme yöntemiydi.gofretheksahedron kalıplara. Ancak bu yöntemin küçük talaşın kenarının kırılması veya çatlaması gibi dezavantajları vardır. Ayrıca metal yüzeyindeki çapaklar tamamen giderilmediği için kesilen yüzey de çok pürüzlüdür.
Bu sorunu çözmek için “Çizim” kesme yöntemi ortaya çıktı, yani “kırmadan” önce yüzeyingofretyaklaşık yarı derinliğe kadar kesilir. Adından da anlaşılacağı gibi "çizme", bir pervane kullanarak gofretin ön tarafını önceden kesmeyi (yarım kesmeyi) ifade eder. İlk zamanlarda, 6 inçin altındaki gofretlerin çoğu, önce talaşlar arasında "dilimleme" ve sonra "kırılma" kesme yöntemini kullanırdı.
Bıçak Kesme veya Bıçak Kesme
“Çizme” kesme yöntemi, kademeli olarak, iki veya üç kez üst üste bıçak kullanılarak kesme yöntemi olan “Blade dicing” kesme (veya testereleme) yöntemine dönüşmüştür. “Blade” kesme yöntemi, “çizme” sonrasında “kırılma” sırasında küçük talaşların soyulma olgusunu telafi edebilir ve “tekilleştirme” işlemi sırasında küçük talaşları koruyabilir. “Blade” kesme, önceki “dicing” kesmeden farklıdır, yani “bıçak” kesimi sonrasında “kırılma” değil, bıçakla tekrar kesme işlemi yapılır. Bu nedenle, “adımlı dicing” yöntemi olarak da adlandırılır.
Kesme işlemi sırasında gofreti dışarıdan gelebilecek hasarlardan korumak için, daha güvenli bir "tekleme" sağlamak amacıyla gofrete önceden bir film uygulanacaktır. "Arka taşlama" işlemi sırasında, film gofretin ön tarafına yapıştırılacaktır. Ancak tam tersine, "bıçak" kesiminde, film gofretin arka tarafına yapıştırılmalıdır. Ötektik kalıp bağlama (kalıp bağlama, ayrılmış yongaları PCB veya sabit çerçeve üzerine sabitleme) sırasında, arkaya yapıştırılan film otomatik olarak düşecektir. Kesme sırasında yüksek sürtünme nedeniyle, DI suyu her yönden sürekli olarak püskürtülmelidir. Ayrıca, dilimlerin daha iyi kesilebilmesi için pervane elmas parçacıklarıyla bağlanmalıdır. Bu sırada, kesim (bıçak kalınlığı: oluk genişliği) düzgün olmalı ve kesme oluğunun genişliğini aşmamalıdır.
Uzun zamandır, testere ile kesme en yaygın kullanılan geleneksel kesme yöntemi olmuştur. En büyük avantajı, kısa sürede çok sayıda gofreti kesebilmesidir. Ancak, dilimin besleme hızı büyük ölçüde artırılırsa, yonga kenarının soyulma olasılığı artacaktır. Bu nedenle, pervanenin dönüş sayısı dakikada yaklaşık 30.000 kez kontrol edilmelidir. Yarı iletken proses teknolojisinin genellikle uzun bir birikim ve deneme yanılma süreciyle yavaşça biriktirilen bir sır olduğu görülebilir (ötektik bağlama ile ilgili bir sonraki bölümde, kesme ve DAF ile ilgili içeriği tartışacağız).
Öğütmeden önce doğrama (DBG): Kesme sırası yöntemi değiştirdi
8 inç çapındaki bir gofret üzerinde bıçak kesimi yapıldığında, yonga kenarının soyulması veya çatlaması konusunda endişelenmenize gerek yoktur. Ancak gofret çapı 21 inçe çıktığında ve kalınlık aşırı derecede inceldiğinde, soyulma ve çatlama olayları tekrar ortaya çıkmaya başlar. Kesme işlemi sırasında gofret üzerindeki fiziksel etkiyi önemli ölçüde azaltmak için, "öğütmeden önce doğrama" DBG yöntemi geleneksel kesme dizisinin yerini alır. Sürekli kesen geleneksel "bıçak" kesme yönteminin aksine, DBG önce bir "bıçak" kesimi gerçekleştirir ve ardından talaş bölünene kadar arka tarafı sürekli olarak incelterek gofret kalınlığını kademeli olarak inceltirsiniz. DBG'nin önceki "bıçak" kesme yönteminin yükseltilmiş bir versiyonu olduğu söylenebilir. İkinci kesimin etkisini azaltabildiği için, DBG yöntemi "gofret seviyesinde paketlemede" hızla popüler hale gelmiştir.
Lazerle kesme
Wafer düzeyinde çip ölçekli paket (WLCSP) işlemi esas olarak lazer kesimi kullanır. Lazer kesimi, soyulma ve çatlama gibi olayları azaltarak daha kaliteli çipler elde edebilir, ancak wafer kalınlığı 100 μm'den fazla olduğunda, verimlilik büyük ölçüde azalacaktır. Bu nedenle, çoğunlukla 100 μm'den daha az kalınlığa sahip (nispeten ince) waferlarda kullanılır. Lazer kesimi, wafer'ın çizme oluğuna yüksek enerjili lazer uygulayarak silikonu keser. Ancak, geleneksel lazer (Konvansiyonel Lazer) kesme yöntemi kullanıldığında, wafer yüzeyine önceden koruyucu bir film uygulanmalıdır. Çünkü wafer yüzeyini lazerle ısıtmak veya ışınlamak, bu fiziksel temaslar wafer yüzeyinde oluklar oluşturacak ve kesilen silikon parçaları da yüzeye yapışacaktır. Geleneksel lazer kesme yönteminin de doğrudan wafer yüzeyini kestiği ve bu açıdan "bıçak" kesme yöntemine benzediği görülebilir.
Stealth Dicing (SD), önce lazer enerjisiyle gofretin içini kesip ardından arkaya takılı banda dışarıdan basınç uygulayarak onu kırmak ve böylece çipi ayırmak yöntemidir. Arkadaki banda basınç uygulandığında, bandın gerilmesi nedeniyle gofret anında yukarı doğru kalkacak ve böylece çip ayrılacaktır. SD'nin geleneksel lazer kesim yöntemine göre avantajları şunlardır: birincisi, silikon kalıntısı yoktur; ikincisi, kerf (Kerf: çizgi oluğunun genişliği) dardır, bu nedenle daha fazla çip elde edilebilir. Ayrıca, SD yöntemi kullanılarak soyulma ve çatlama olayı büyük ölçüde azaltılacaktır; bu, kesimin genel kalitesi için çok önemlidir. Bu nedenle, SD yönteminin gelecekte en popüler teknoloji olma olasılığı çok yüksektir.
Plazma küpleme
Plazma kesme, üretim (Fab) sürecinde kesmek için plazma aşındırma kullanan yakın zamanda geliştirilen bir teknolojidir. Plazma kesme, sıvılar yerine yarı gaz malzemeleri kullanır, bu nedenle çevre üzerindeki etkisi nispeten küçüktür. Ve tüm gofreti bir kerede kesme yöntemi benimsenir, bu nedenle "kesme" hızı nispeten hızlıdır. Ancak, plazma yöntemi hammadde olarak kimyasal reaksiyon gazı kullanır ve aşındırma işlemi çok karmaşıktır, bu nedenle işlem akışı nispeten zahmetlidir. Ancak "bıçak" kesimi ve lazer kesimi ile karşılaştırıldığında, plazma kesimi gofret yüzeyine zarar vermez, böylece kusur oranını azaltır ve daha fazla talaş elde edilir.
Son zamanlarda, wafer kalınlığı 30μm'ye düşürüldüğünden ve çok fazla bakır (Cu) veya düşük dielektrik sabitli malzemeler (Low-k) kullanıldığından. Bu nedenle, çapakları (Burr) önlemek için plazma kesme yöntemleri de tercih edilecektir. Elbette, plazma kesme teknolojisi de sürekli gelişiyor. Yakın gelecekte, bir gün aşındırma sırasında özel bir maske takmaya gerek kalmayacağına inanıyorum, çünkü bu plazma kesmenin önemli bir geliştirme yönüdür.
Wafer kalınlıkları sürekli olarak 100 μm'den 50 μm'ye ve ardından 30 μm'ye düşürülürken, bağımsız yongalar elde etmek için kullanılan kesme yöntemleri de "kırılma" ve "bıçak" kesiminden lazer kesim ve plazma kesimine doğru değişmiş ve gelişmiştir. Giderek olgunlaşan kesme yöntemleri, kesme işleminin kendisinin üretim maliyetini artırsa da, diğer yandan yarı iletken yonga kesiminde sıklıkla görülen soyulma ve çatlama gibi istenmeyen olayları önemli ölçüde azaltarak ve birim yonga başına elde edilen yonga sayısını artırarak, tek bir yonganın üretim maliyeti aşağı yönlü bir eğilim göstermiştir. Elbette, yonga birimi alanından elde edilen yonga sayısının artması, kesme yolunun genişliğindeki azalmayla yakından ilgilidir. Plazma kesimi kullanılarak, "bıçak" kesim yönteminin kullanılmasına kıyasla yaklaşık %20 daha fazla yonga elde edilebilmektedir ki bu da insanların plazma kesimi seçmesinin önemli bir nedenidir. Waferların, yonga görünümünün ve paketleme yöntemlerinin gelişmesi ve değişmesiyle birlikte wafer işleme teknolojisi ve DBG gibi çeşitli kesme prosesleri de ortaya çıkmaktadır.
Gönderi zamanı: 10-Eki-2024