GofretKesish quvvat yarimo'tkazgichlarini ishlab chiqarishdagi muhim bo'g'inlardan biridir. Bu bosqich yarimo'tkazgichli plastinkalardan alohida integral mikrosxemalar yoki chiplarni aniq ajratish uchun mo'ljallangan.
Kalitgofretkesish - bu nozik tuzilmalar va sxemalarning ichiga o'rnatilganligiga ishonch hosil qilgan holda, alohida chiplarni ajratish imkoniyatiga ega bo'lishdirgofretshikastlanmagan. Kesish jarayonining muvaffaqiyati yoki muvaffaqiyatsizligi nafaqat chipning ajratish sifati va hosildorligiga ta'sir qiladi, balki butun ishlab chiqarish jarayonining samaradorligi bilan bevosita bog'liq.
▲Gofretli kesishning uchta keng tarqalgan turi | Manba: KLA CHINA
Hozirgi kunda umumiygofretKesish jarayonlari quyidagilarga bo'linadi:
Pichoqni kesish: arzon narx, odatda qalinroq qilish uchun ishlatiladigofretlar
Lazer bilan kesish: yuqori narx, odatda qalinligi 30 μm dan ortiq bo'lgan gofretlar uchun ishlatiladi
Plazma kesish: yuqori narx, ko'proq cheklovlar, odatda qalinligi 30 μm dan kam bo'lgan gofretlar uchun ishlatiladi
Mexanik pichoq bilan kesish
Pichoqni kesish - bu yuqori tezlikda aylanadigan silliqlash diski (pichoq) yordamida skripka chizig'i bo'ylab kesish jarayoni. Pichoq odatda abraziv yoki o'ta yupqa olmos materialidan tayyorlanadi, bu kremniy plastinkalarida kesish yoki oluk ochish uchun mos keladi. Biroq, mexanik kesish usuli sifatida pichoqni kesish materialni jismoniy olib tashlashga asoslangan bo'lib, bu osonlikcha chip chetining yorilishi yoki yorilishiga olib kelishi mumkin, bu esa mahsulot sifatiga ta'sir qiladi va hosildorlikni pasaytiradi.
Mexanik arralash jarayonida ishlab chiqarilgan yakuniy mahsulot sifatiga kesish tezligi, pichoq qalinligi, pichoq diametri va pichoqning aylanish tezligi kabi bir nechta parametrlar ta'sir qiladi.
To'liq kesish - bu pichoq bilan kesishning eng asosiy usuli bo'lib, u ish qismini mahkamlangan materialga (masalan, kesish lentasiga) kesish orqali to'liq kesadi.
▲ Mexanik pichoqni kesish - to'liq kesish | Tasvir manbasi tarmog'i
Yarim kesish - bu ishlov beriladigan qismning o'rtasiga kesish orqali oluk hosil qiluvchi ishlov berish usuli. Oluk ochish jarayonini doimiy ravishda bajarish orqali taroq va igna shaklidagi uchlarni hosil qilish mumkin.
▲ Mexanik pichoqni kesish - yarim kesish | Tasvir manbasi tarmog'i
Ikki marta kesish - bu bir vaqtning o'zida ikkita ishlab chiqarish liniyasida to'liq yoki yarim kesishlarni amalga oshirish uchun ikkita shpindelli ikki marta kesish arrasidan foydalanadigan ishlov berish usuli. Ikki marta kesish arra ikkita shpindel o'qiga ega. Bu jarayon orqali yuqori o'tkazuvchanlikka erishish mumkin.
▲ Mexanik pichoq bilan kesish - ikki tomonlama kesish | Tasvir manbasi tarmog'i
Bosqichli kesish ikki bosqichda to'liq va yarim kesishlarni amalga oshirish uchun ikkita shpindelli qo'shaloq kesish arrasidan foydalanadi. Yuqori sifatli ishlov berishga erishish uchun plastinka yuzasidagi sim qatlamini kesish uchun optimallashtirilgan pichoqlar va qolgan kremniy monokristalli uchun optimallashtirilgan pichoqlardan foydalaning.
▲ Mexanik pichoq bilan kesish – bosqichma-bosqich kesish | Tasvir manbasi tarmog'i
Qiyshiq kesish - bu bosqichma-bosqich kesish jarayonida gofretni ikki bosqichda kesish uchun yarim kesilgan chetida V shaklidagi qirrasi bo'lgan pichoqdan foydalanadigan ishlov berish usuli. Qirqim jarayoni kesish jarayonida amalga oshiriladi. Shuning uchun yuqori qolip mustahkamligi va yuqori sifatli ishlov berishga erishish mumkin.
▲ Mexanik pichoq bilan kesish – qiyshiq kesish | Tasvir manbasi tarmog'i
Lazer bilan kesish
Lazerli kesish - bu yarimo'tkazgichli plastinkalardan alohida chiplarni ajratish uchun fokuslangan lazer nuridan foydalanadigan kontaktsiz plastinka kesish texnologiyasi. Yuqori energiyali lazer nuri plastinka yuzasiga fokuslanadi va ablasyon yoki termal parchalanish jarayonlari orqali oldindan belgilangan kesish chizig'i bo'ylab materialni bug'lantiradi yoki olib tashlaydi.
▲ Lazerli kesish sxemasi | Tasvir manbasi: KLA CHINA
Hozirda keng qo'llaniladigan lazer turlariga ultrabinafsha lazerlar, infraqizil lazerlar va femtosekund lazerlar kiradi. Ular orasida ultrabinafsha lazerlar ko'pincha yuqori foton energiyasi tufayli aniq sovuq ablasyon uchun ishlatiladi va issiqlik ta'sir qiladigan zona juda kichik bo'lib, bu plastinka va uning atrofidagi chiplarga issiqlik shikastlanish xavfini samarali ravishda kamaytiradi. Infraqizil lazerlar qalin plastinkalar uchun ko'proq mos keladi, chunki ular materialga chuqur kirib borishi mumkin. Femtosekund lazerlar ultra qisqa yorug'lik impulslari orqali deyarli ahamiyatsiz issiqlik uzatish bilan yuqori aniqlikdagi va samarali materialni olib tashlashga erishadi.
Lazer bilan kesish an'anaviy pichoq bilan kesishga nisbatan sezilarli afzalliklarga ega. Birinchidan, kontaktsiz jarayon sifatida lazer bilan kesish plastinkaga jismoniy bosim o'tkazishni talab qilmaydi, bu esa mexanik kesishda keng tarqalgan parchalanish va yorilish muammolarini kamaytiradi. Bu xususiyat lazer bilan kesishni mo'rt yoki o'ta yupqa plastinkalarni, ayniqsa murakkab tuzilishga yoki nozik xususiyatlarga ega plastinkalarni qayta ishlash uchun ayniqsa mos qiladi.
▲ Lazerli kesish diagrammasi | Tasvir manbalari tarmog'i
Bundan tashqari, lazer bilan kesishning yuqori aniqligi va aniqligi lazer nurini juda kichik nuqta o'lchamiga yo'naltirish, murakkab kesish naqshlarini qo'llab-quvvatlash va chiplar orasidagi minimal masofani ajratish imkonini beradi. Bu xususiyat, ayniqsa, kichrayadigan o'lchamlarga ega ilg'or yarimo'tkazgichli qurilmalar uchun muhimdir.
Biroq, lazer bilan kesishning ham ba'zi cheklovlari bor. Pichoq bilan kesish bilan solishtirganda, ayniqsa keng ko'lamli ishlab chiqarishda, u sekinroq va qimmatroq. Bundan tashqari, ma'lum materiallar va qalinliklar uchun materialni samarali olib tashlash va minimal issiqlik ta'sir zonasini ta'minlash uchun to'g'ri lazer turini tanlash va parametrlarni optimallashtirish qiyin bo'lishi mumkin.
Lazerli ablasyon kesish
Lazer ablyatsiyasi bilan kesish paytida lazer nuri plastinka yuzasida ma'lum bir joyga aniq yo'naltiriladi va lazer energiyasi oldindan belgilangan kesish naqshiga muvofiq boshqariladi, plastinkani asta-sekin pastki qismigacha kesib o'tadi. Kesish talablariga qarab, bu operatsiya impulsli lazer yoki uzluksiz to'lqin lazeri yordamida amalga oshiriladi. Lazerning haddan tashqari mahalliy qizishi tufayli plastinkaga zarar yetkazilishining oldini olish uchun plastinkani sovutish va issiqlik shikastlanishidan himoya qilish uchun sovutish suvi ishlatiladi. Shu bilan birga, sovutish suvi kesish jarayonida hosil bo'lgan zarrachalarni samarali ravishda olib tashlashi, ifloslanishning oldini olishi va kesish sifatini ta'minlashi mumkin.
Lazerli ko'rinmas kesish
Lazer shuningdek, issiqlikni plastinkaning asosiy korpusiga o'tkazish uchun ham fokuslanishi mumkin, bu usul "ko'rinmas lazer bilan kesish" deb ataladi. Ushbu usul uchun lazerdan chiqadigan issiqlik scribe chiziqlarida bo'shliqlar hosil qiladi. Keyin bu zaiflashgan joylar plastinka cho'zilganda sinish orqali shunga o'xshash penetratsiya effektiga erishadi.
▲Lazer ko'rinmas kesishning asosiy jarayoni
Ko'rinmas kesish jarayoni lazer ablasyonu o'rniga ichki yutilish lazer jarayoni bo'lib, lazer sirtga singib ketadi. Ko'rinmas kesishda plastinka substrat materialiga yarim shaffof bo'lgan to'lqin uzunligiga ega lazer nuri energiyasi qo'llaniladi. Jarayon ikkita asosiy bosqichga bo'linadi, biri lazerga asoslangan jarayon, ikkinchisi esa mexanik ajratish jarayoni.
▲Lazer nuri plastinka yuzasi ostida teshilish hosil qiladi va old va orqa tomonlarga ta'sir qilmaydi | Tasvir manbasi tarmog'i
Birinchi bosqichda, lazer nuri plastinkani skanerlaganda, lazer nuri plastinka ichidagi ma'lum bir nuqtaga fokuslanadi va ichkarida yorilish nuqtasini hosil qiladi. Nur energiyasi ichkarida bir qator yoriqlar paydo bo'lishiga olib keladi, ular hali plastinkaning butun qalinligi bo'ylab yuqori va pastki yuzalarga tarqalmagan.
▲Pichoq usuli va lazer bilan ko'rinmas kesish usuli bilan kesilgan 100 mkm qalinlikdagi kremniy plitalarini taqqoslash | Tasvir manbasi tarmog'i
Ikkinchi bosqichda, plastinkaning pastki qismidagi chip lentasi jismonan kengayadi, bu plastinka ichidagi yoriqlarda cho'zilish kuchlanishini keltirib chiqaradi, bu esa birinchi bosqichda lazer jarayonida induktsiyalanadi. Bu kuchlanish yoriqlarning plastinkaning yuqori va pastki yuzalariga vertikal ravishda cho'zilishiga olib keladi va keyin plastinkani bu kesish nuqtalari bo'ylab chiplarga ajratadi. Ko'rinmas kesishda, plastinkalarni chiplarga yoki chiplarga ajratishni osonlashtirish uchun odatda yarim kesish yoki pastki tomondan yarim kesish qo'llaniladi.
Ko'rinmas lazer bilan kesishning lazer ablasyoniga nisbatan asosiy afzalliklari:
• Sovutish moslamasi kerak emas
• Hech qanday chiqindilar hosil bo'lmaydi
• Sezgir kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin bo'lgan issiqlik ta'sir qiladigan zonalar yo'q
Plazma kesish
Plazma bilan kesish (plazma bilan kesish yoki quruq o'yish deb ham ataladi) - bu yarimo'tkazgichli o'ymakorlikdan alohida chiplarni ajratish uchun reaktiv ionli o'ymakorlik (RIE) yoki chuqur reaktiv ionli o'ymakorlik (DRIE) dan foydalanadigan ilg'or plastinka kesish texnologiyasi. Texnologiya plazma yordamida oldindan belgilangan kesish chiziqlari bo'ylab materialni kimyoviy yo'l bilan olib tashlash orqali kesishga erishiladi.
Plazma kesish jarayonida yarimo'tkazgichli plastinka vakuum kamerasiga joylashtiriladi, kameraga boshqariladigan reaktiv gaz aralashmasi kiritiladi va yuqori konsentratsiyali reaktiv ionlar va radikallarni o'z ichiga olgan plazma hosil qilish uchun elektr maydoni qo'llaniladi. Bu reaktiv turlar plastinka materiali bilan o'zaro ta'sir qiladi va kimyoviy reaksiya va fizik purkash kombinatsiyasi orqali plastinka materialini scribe chizig'i bo'ylab tanlab olib tashlaydi.
Plazma kesishning asosiy afzalligi shundaki, u plastinka va chipdagi mexanik stressni kamaytiradi va jismoniy aloqa natijasida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan zararni kamaytiradi. Biroq, bu jarayon boshqa usullarga qaraganda murakkabroq va ko'p vaqt talab etadi, ayniqsa qalinroq plastinkalar yoki yuqori aşınma qarshiligiga ega materiallar bilan ishlashda, shuning uchun uni ommaviy ishlab chiqarishda qo'llash cheklangan.
▲Tasvir manbai tarmog'i
Yarimo'tkazgichlar ishlab chiqarishda plastinka kesish usuli plastinka materialining xususiyatlari, chip o'lchami va geometriyasi, talab qilinadigan aniqlik va aniqlik hamda umumiy ishlab chiqarish tannarxi va samaradorligi kabi ko'plab omillarga asoslanib tanlanishi kerak.
Nashr vaqti: 2024-yil 20-sentabr