Čo je plazmové krájanie?

Čo je plazmové krájanie?

Rezanie doštičiek je posledným krokom v procese výroby polovodičov, pri ktorom sa kremíkové doštičky oddeľujú na jednotlivé čipy (nazývané aj matrice). Tradičné metódy využívajú diamantové kotúče alebo lasery na rezanie pozdĺž uličiek medzi štiepkami a oddeľujú ich od plátku. Pri krájaní plazmou sa používa proces suchého leptania na odleptanie materiálu v uliciach krájania pomocou fluórovej plazmy, aby sa dosiahol separačný efekt. S pokrokom v polovodičovej technológii trh stále viac vyžaduje menšie, tenšie a zložitejšie čipy. Plazmové rezanie postupne nahrádza tradičné diamantové kotúče a laserové riešenia, pretože môže zlepšiť výnos, výrobnú kapacitu a flexibilitu dizajnu a stáva sa prvou voľbou v polovodičovom priemysle.

Plazmové krájanie používa chemické metódy na odstraňovanie materiálov v uliciach krájania kociek. Nedochádza k mechanickému poškodeniu, tepelnému namáhaniu a fyzickému nárazu, takže nespôsobí poškodenie čipov. Preto čipy separované pomocou plazmy majú výrazne vyššiu odolnosť proti zlomeniu ako kocky používajúce diamantové kotúče alebo lasery. Toto zlepšenie mechanickej integrity je obzvlášť cenné pre čipy, ktoré sú počas používania vystavené fyzickému namáhaniu.

Plazmové rezanie môže výrazne zlepšiť efektivitu výroby čipov a výstup čipov na jeden plátok. Diamantové kotúče a laserové krájanie vyžadujú krájanie pozdĺž rysiek jednu po druhej, zatiaľ čo plazmové krájanie môže spracovať všetky rysovacie línie súčasne, čo výrazne zlepšuje efektivitu výroby čipov. Plazmové krájanie nie je fyzicky obmedzené šírkou diamantového kotúča alebo veľkosťou laserového bodu a môže spôsobiť užšie krájacie ulice, čo umožňuje narezanie väčšieho množstva štiepok z jedného plátku. Táto metóda rezania oslobodzuje rozloženie plátku od obmedzení priamej dráhy rezu, čo umožňuje väčšiu flexibilitu pri navrhovaní tvaru a veľkosti triesky. Tým sa plne využíva oblasť oblátky, čím sa predchádza situácii, v ktorej by oblasť oblátky musela byť obetovaná mechanickému krájaniu. To výrazne zvyšuje výkon čipu, najmä pre čipy malých rozmerov.

Mechanické krájanie kociek alebo laserová ablácia môže zanechať na povrchu plátku nečistoty a častice, ktoré je ťažké úplne odstrániť aj pri starostlivom čistení. Chemická povaha plazmového krájania určuje, že produkuje iba plynné vedľajšie produkty, ktoré je možné odstrániť vákuovou pumpou, čím sa zabezpečí, že povrch plátku zostane čistý. Toto čisté, nemechanické oddelenie kontaktov je obzvlášť vhodné pre krehké zariadenia, ako je MEMS. Neexistujú žiadne mechanické sily, ktoré by rozvibrovali doštičku a poškodili snímacie prvky, a žiadne častice, ktoré by uviazli medzi komponentmi a ovplyvňovali ich pohyb.

Napriek mnohým výhodám predstavuje plazmové kocky aj výzvy. Jeho zložitý proces si vyžaduje vysoko presné vybavenie a skúsených operátorov na zabezpečenie presného a stabilného krájania. Okrem toho vysoká teplota a energia plazmového lúča kladú vyššie požiadavky na kontrolu životného prostredia a bezpečnostné opatrenia, čo zvyšuje náročnosť a náklady na jeho aplikáciu.