01
Entwodiksyon
Wafer dicing se yon pati enpòtan nan manifakti aparèy semi-conducteurs. Metòd la dicing ak bon jan kalite dirèkteman afekte epesè wafer la, brutality, dimansyon, ak depans pwodiksyon, epi yo gen yon enpak siyifikatif sou fabwikasyon aparèy. Silisyòm karbid, kòm yon twazyèm -jenerasyon materyèl semi-conducteurs, se yon materyèl enpòtan ki kondwi revolisyon elektrik la. Pri pwodiksyon segondè -bon jan kalite kristal carbure Silisyòm se ekstrèmman wo, ak moun jeneralman espere koupe yon gwo ingot carbure Silisyòm nan anpil substrats mens silisyòm carbure ke posib. An menm tan an, kwasans lan nan endistri a te mennen nan gwosè wafer progresivman pi gwo, ki te ogmante kondisyon yo pou pwosesis dicing. Sepandan, carbure Silisyòm se trè difisil, ak yon dite Mohs nan 9.5, dezyèm sèlman dyaman (10), epi li se tou frajil, ki fè li difisil koupe. Kounye a, metòd endistriyèl yo jeneralman itilize sispansyon fil scie oswa dyaman fil scie. Pandan koupe, yo mete so fil fiks ki egalman espas alantou lingote carbure Silisyòm la, epi li koupe ingot la lè l sèvi avèk so fil lonje. Lè l sèvi avèk metòd la wè fil, separe wafers soti nan yon ingot dyamèt 6-pous pran apeprè 100 èdtan. Wafers yo ki kapab lakòz yo gen kerfs relativman lajè, sifas ki pi graj, ak pèt materyèl kòm yon wo 46%. Sa a ogmante pri pou sèvi ak materyèl carbure Silisyòm ak limite devlopman yo nan endistri semi-conducteurs, mete aksan sou bezwen an ijan pou rechèch nan nouvo teknoloji silikon carbure dicing.
Nan dènye ane yo, itilize nan teknoloji koupe lazè te vin de pli zan pli popilè nan fabrikasyon materyèl semi-conducteurs. Metòd sa a travay lè l sèvi avèk yon reyon lazè konsantre pou modifye sifas materyèl la oswa enteryè, kidonk separe li. Kòm yon pwosesis ki pa-kontak, li evite mete zouti ak estrès mekanik. Se poutèt sa, li anpil amelyore brutality sifas wafer ak presizyon, elimine nesesite pou pwosesis polisaj ki vin apre, diminye pèt materyèl, diminye depans, ak minimize polisyon nan anviwònman an ki te koze pa fanm k'ap pile tradisyonèl ak polisaj. Teknoloji koupe lazè depi lontan te aplike nan silisyòm ingot dicing, men aplikasyon li nan jaden an carbure Silisyòm se toujou frelikè. Kounye a, gen plizyè teknik prensipal.
02
Dlo-Gide Koupe Lazè
Teknoloji lazè -gide dlo (Laser MicroJet, LMJ), ke yo rele tou teknoloji mikwo-lazè, fonksyone sou prensip konsantre yon reyon lazè sou yon bouch pandan l ap pase nan yon chanm dlo presyon-modile. Yon jè dlo presyon ba-chaje soti nan bouch la, epi akòz diferans nan endèks refraktif nan koòdone dlo-lè a, yon gid vag limyè fòme, ki pèmèt lazè a pwopaje nan direksyon koule dlo a. Sa a gide yon jè dlo -wo presyon pou trete epi koupe sifas materyèl la. Avantaj prensipal la nan dlo -koupe lazè gide se nan kalite koupe li yo. Koule dlo a pa sèlman refwadi zòn nan koupe, diminye deformation tèmik ak domaj tèmik nan materyèl la, men tou, retire debri pwosesis. Konpare ak koupe fil wè, li se siyifikativman pi vit. Sepandan, paske dlo absòbe diferan longèdonn lazè nan diferan degre, longèdonn lazè a limite, prensipalman a 1064 nm, 532 nm, ak 355 nm.
An 1993, syantifik Swis Beruold Richerzhagen premye pwopoze teknoloji sa a. Li te fonde Synova, yon konpayi ki dedye a rechèch, devlopman, ak komèrsyalize teknoloji lazè ki gide dlo-, ki se entènasyonalman pi devan. Teknoloji domestik se relativman dèyè, men konpayi tankou Innolight ak Shengguang Silicon Research ap aktivman devlope li.
03
Sou entènèt jwèt Diskresyon
Stealth Dicing (SD) se yon teknik kote yon lazè konsantre andedan yon wafer carbure Silisyòm atravè sifas li yo fòme yon kouch modifye nan pwofondè vle a, ki pèmèt separasyon wafer. Depi pa gen okenn koupe sou sifas la wafer, pi wo presizyon pwosesis ka reyalize. Pwosesis SD la ak lazè batman nanosecond te deja itilize endistriyèl pou separe gaufre Silisyòm. Sepandan, pandan pwosesis SD nan carbure Silisyòm pwovoke pa lazè batman nanosecond, dire batman kè a pi long pase tan an kouple ant elektwon ak fonon nan carbure Silisyòm (sou echèl la picosecond), sa ki lakòz efè tèmik. D 'an tèmik segondè sou wafer la pa sèlman fè separasyon an tendans devye nan direksyon an vle, men tou jenere siyifikatif estrès rezidyèl, ki mennen nan ka zo kase ak pòv klivaj. Se poutèt sa, lè pwosesis carbure Silisyòm, pwosesis la SD anjeneral sèvi ak lazè batman kè ultrashort, ki redwi anpil efè tèmik.
Konpayi Japonè DISCO te devlope yon teknoloji koupe lazè ki rele Key Amorphe-Black Repetitive Absorption (KABRA). Pou egzanp, nan pwosesis 6-pous dyamèt, 20 mm epesè lengote carbure Silisyòm, li ogmante pwodiktivite nan gaufre carbure Silisyòm kat fwa. Pwosesis KABRA esansyèlman konsantre lazè a andedan materyèl la carbure Silisyòm. Atravè 'amorphe-nwa absòpsyon repetitif,' carbure Silisyòm dekonpoze an silikon amorphe ak kabòn amorphe, fòme yon kouch ki sèvi kòm yon pwen separasyon wafer, ke yo rekonèt kòm kouch amorphe nwa a, ki absòbe plis limyè, ki fè li pi fasil pou separe gaufre yo.
Teknoloji Cold Split wafer devlope pa Siltectra, ki te akeri pa Infineon, pa ka sèlman divize divès kalite lengote an wafers, men tou diminye pèt materyèl jiska 90%, ak chak wafer pèdi osi piti ke 80µm, finalman bese depans total pwodiksyon aparèy pa jiska 30%. Teknoloji Fwad Split la enplike de etap: premye, yon lazè irradiate ingot la pou kreye yon kouch delaminasyon, sa ki lakòz ekspansyon volim entèn nan materyèl la carbure Silisyòm, ki jenere estrès tansyon ak fòme yon mikwo - krak trè etwat; Lè sa a, yon etap refwadisman polymère fè mikwo-krak la nan yon krak prensipal, evantyèlman separe wafer la ak ingot ki rete a. An 2019, yon twazyèm pati te evalye teknoloji sa a epi li te mezire sifas irakite Ra nan wafers yo fann yo dwe mwens pase 3µm, ak pi bon rezilta yo se mwens pase 2µm.
Dicing lazè modifye devlope pa Lazè konpayi Chinwa Han a se yon teknoloji lazè ki itilize pou separe gauf semi-conducteurs nan chips endividyèl oswa mouri. Pwosesis sa a itilize tou yon reyon lazè presi pou eskane ak fòme yon kouch modifye andedan wafer la, ki pèmèt wafer la krak sou chemen an eskanè lazè anba estrès aplike, reyalize separasyon egzak.
Figi 5. Modifye Lazè Dicing Pwosesis Flow
Kounye a, manifaktirè domestik yo metrize sispansyon-ki baze sou teknoloji silisyòm carbure dicing. Sepandan, lisier dicing gen gwo pèt materyèl, ba efikasite, ak polisyon grav, epi piti piti ranplase pa teknoloji dyaman fil dicing. An menm tan an, lazè dicing kanpe akòz pèfòmans li yo ak avantaj efikasite. Konpare ak teknoloji tradisyonèl pwosesis mekanik kontak, li ofri anpil benefis, ki gen ladan efikasite pwosesis segondè, liy scribe etwat, ak dansite kerf segondè, ki fè li yon konkiran fò ranplase dyaman fil dicing. Li ouvri yon nouvo chemen pou aplikasyon pwochen -jenerasyon materyèl semi-conducteurs tankou carbure Silisyòm. Avèk avansman teknoloji endistriyèl ak ogmantasyon kontinyèl nan gwosè substrate Silisyòm carbure, teknoloji carbure silikon pral devlope rapidman, ak efikas, segondè -lazè bon jan kalite koupe yo pral yon tandans enpòtan pou koupe carbure Silisyòm nan lavni.
