01 Entwodiksyon
Wafer dicing se yon etap enpòtan nan fabrikasyon aparèy semi-conducteurs. Metòd la koupe ak bon jan kalite dirèkteman afekte epesè, brutality, dimansyon, ak pri pwodiksyon wafer la, epi yo gen yon enpak siyifikatif sou fabrikasyon aparèy. Silisyòm carbure, kòm yon twazyèm -jenerasyon materyèl semiconductor, se yon materyèl enpòtan pou ankouraje revolisyon elektrik la. Pri pwodiksyon segondè -bon jan kalite carbure Silisyòm kristal trè wo, epi gen souvan yon dezi pou koupe yon gwo ingot carbure Silisyòm nan anpil substrats mens silisyòm carbure ke posib. An menm tan an, devlopman endistriyèl te mennen nan yon ogmantasyon nan gwosè wafer, ki ogmante demand yo pou koupe pwosesis. Sepandan, materyèl carbure Silisyòm gen yon dite trè wo, ak yon dite Mohs nan 9.5, dezyèm sèlman nan dyaman ki pi di nan mond lan (10), epi li gen tou frajilite nan kristal, ki fè li difisil koupe. Kounye a, endistri a anjeneral anplwaye koupe sispansyon fil oswa koupe dyaman fil wè. Pandan koupe, yon si fil fiks pozisyone nan entèval egal alantou ingot la carbure Silisyòm, ak pa tension fil la wè, wafers carbure Silisyòm yo koupe. Sèvi ak metòd sie fil la pou separe wafers de yon ingot dyamèt 6-pous pran apeprè 100 èdtan. Wafers yo ki kapab lakòz pa sèlman gen yon koupe relativman gwo, men tou, yon pi gwo brutality sifas, ki mennen ale nan pèt materyèl kòm yon wo 46%. Sa a ogmante pri pou sèvi ak materyèl carbure Silisyòm ak mete restriksyon sou devlopman li nan endistri a semi-conducteurs, fè rechèch sou nouvo teknoloji koupe pou wafers carbure Silisyòm ijan. Nan dènye ane yo, itilize nan teknoloji koupe lazè te vin de pli zan pli popilè nan pwodiksyon an ak pwosesis nan materyèl semi-conducteurs. Prensip metòd sa a se sèvi ak yon reyon lazè konsantre pou modifye substra a soti nan sifas materyèl la oswa anndan, konsa separe li. Paske sa a se yon pwosesis ki pa gen kontak, li evite efè mete zouti ak estrès mekanik. Se poutèt sa, li anpil amelyore brutality sifas la ak presizyon nan wafer la, elimine nesesite pou pwosesis polisaj ki vin apre, diminye pèt materyèl, diminye depans, ak minimize polisyon nan anviwònman an ki te koze pa pwosesis tradisyonèl fanm k'ap pile ak polisaj. Teknoloji koupe lazè depi lontan te aplike nan koupe nan lengote Silisyòm, men aplikasyon li nan jaden an carbure Silisyòm se toujou pa matirite, ak kèk teknoloji prensipal ki disponib kounye a.
2Dlo-koupe lazè gide
Teknoloji lazè -gide dlo (Laser MicroJet, LMJ), ke yo rele tou teknoloji microjet lazè, fonksyone sou prensip konsantre yon reyon lazè sou yon bouch lè lazè a pase nan yon chanm dlo presyon-modile; yon kouran dlo presyon ba-chaje soti nan bouch la. Nan koòdone dlo ak lè a, akòz diferans ki genyen nan endis refraktif, yon gid ond limyè fòme, sa ki pèmèt lazè a pwopaje nan direksyon koule dlo a, kidonk reyalize koupe sifas materyèl la atravè gid jè dlo presyon wo -. Avantaj prensipal la nan dlo-lazè gide manti nan bon jan kalite koupe; koule dlo a pa sèlman refwadi zòn nan koupe, diminye deformation tèmik materyèl ak domaj, men tou, pote ale debri pwosesis. Konpare ak koupe fil wè, vitès li yo siyifikativman ogmante. Sepandan, absòpsyon nan longèdonn diferan pa dlo varye, limite longèdonn lazè yo itilize sitou nan 1064nm, 532nm, ak 355nm.An 1993, Swis syantis Beruold Richerzhagen premye pwopoze teknoloji sa a, ak konpayi li a, Synova, espesyalize nan rechèch la ak endistriyalizasyon waterguided {14} ki mennen nan waterguided ak endistriyalizasyon lazè. etap entènasyonal la, pandan y ap teknoloji domestik se relativman dèyè, ak konpayi tankou Inno Lazè ak Shengguang Silicon Research aktivman devlope.
03Diskrè Dicing
Stealth Dicing (SD) enplike nan konsantre yon lazè nan sifas la nan carbure Silisyòm nan enteryè a nan chip la, kreye yon kouch modifye nan pwofondè a vle reyalize separasyon wafer. Kòm pa gen okenn koupe sou sifas la nan wafer la, pi wo presizyon pwosesis ka reyalize. Pwosesis SD la lè l sèvi avèk lazè batman nanosecond te anplwaye nan endistri pou separe gaufre Silisyòm. Sepandan, pandan pwosesis SD nan carbure Silisyòm pwovoke pa lazè enpulsyonèl nanosecond, efè tèmik rive paske dire batman kè a pi long pase tan an kouple ant elektwon ak fonon nan carbure Silisyòm (sou lòd la nan picoseconds). D 'wo tèmik nan wafer la pa sèlman fè separasyon an gen tandans devye nan direksyon an vle, men tou, jenere siyifikatif estrès rezidyèl, ki mennen nan ka zo kase ak pòv klivaj. Se poutèt sa, ultra-kout batman kè lazè SD pwosesis yo jeneralman yo itilize lè yo trete carbure Silisyòm, anpil diminye efè tèmik.
Konpayi Japonè DISCO a te devlope yon teknoloji koupe lazè ki rele Key Amorphe -Nwa Absòbsyon Repetitif (KABRA), lè l sèvi avèk egzanp nan pwosesis yon ingot kristal carbure Silisyòm ak yon dyamèt 6 pous ak yon epesè 20 mm, ki te ogmante pousantaj pwodiksyon an nan gaufre carbure Silisyòm pa kat fwa. Sans nan pwosesis la KABRA konsantre lazè a andedan materyèl la carbure Silisyòm, dekonpoze carbure Silisyòm nan nan Silisyòm amorphe ak kabòn amorphe nan 'amorphe-nwa absòpsyon repetitif', ak fòme yon kouch kòm yon pwen separasyon pou wafer la, sètadi kouch nan amorphe nwa, ki absòbe plis limyè, kidonk fasilite separasyon an wafer fasil.
Teknoloji a frèt fann wafer devlope pa Siltectra, akeri pa Infineon, pa sèlman pèmèt divès kalite lengote yo dwe divize an wafers, men tou rezilta nan yon pèt nan tankou ti 80μm pou chak wafer, diminye pèt materyèl pa 90%, finalman bese pri pwodiksyon total aparèy yo pa jiska 30%. Teknoloji koupe frèt la enplike de etap: premye, ekspoze lazè kreye yon kouch delaminasyon sou ingot la, sa ki lakòz materyèl la carbure Silisyòm elaji nan volim, ki kreye estrès tansyon ak fòme yon kouch mikwo-krak trè etwat; Lè sa a, atravè yon etap refwadisman polymère, mikwo-fant sa yo trete nan yon fant prensipal, finalman separe wafer la ak ingot ki rete a. An 2019, yon twazyèm pati -evalyasyon teknoloji sa a te mezire ke sifas Ra nan wafers fann yo te mwens pase 3µm, ak pi bon rezilta yo te anba 2µm.
Koupe lazè modifye devlope pa yon konpayi domestik lazè gwo fanmi se yon teknoloji lazè ki separe gaufre semi-conducteurs nan chips endividyèl oswa grenn. Pwosesis sa a enplike tou eskane wafer la anndan ak yon reyon lazè presizyon pou fòme yon kouch modifye, sa ki pèmèt wafer la elaji sou chemen an optik lazè anba estrès aplike, reyalize separasyon egzak.
Kounye a, manifaktirè domestik yo te metrize teknoloji a nan koupe carbure Silisyòm ak mòtye, men pèt la koupe se gwo, efikasite se ba, ak polisyon se grav, ki piti piti ranplase pa teknoloji dyaman koupe fil. An menm tan an, pèfòmans ak efikasite nan koupe lazè yo enpòtan anpil, ofri anpil avantaj konpare ak teknoloji tradisyonèl pwosesis kontak mekanik, ki gen ladan efikasite pwosesis segondè, chemen etwat tranche, ak dansite chip segondè, ki fè li yon konkiran fò ranplase teknoloji dyaman koupe fil ak louvri yon nouvo avni pou aplikasyon an nan pwochen- materyèl silikon semi-conducteurs tankou jenerasyon carbure. Ak devlopman nan teknoloji endistriyèl, gwosè a nan substrats carbure Silisyòm kontinye ap ogmante, ak teknoloji carbure Silisyòm koupe ap devlope rapidman; efikas ak segondè -koupe lazè bon jan kalite pral yon tandans enpòtan nan koupe carbure Silisyòm nan tan kap vini an.
