Welche Methoden gibt es zum Wafer-Scribing?
Wafer-Slicing (Zerlegen) bezeichnet den Prozess, einen einzelnen Wafer in mehrere unabhängige Chips („Dies“) zu teilen. Dieser Vorgang wird durchgeführt, nachdem alle Halbleiterfertigungsprozesse auf dem Wafer abgeschlossen sind, um ihn anschließend zu verpacken und zu testen. Es gibt viele Slicing-Verfahren, die wir heute systematisch vorstellen werden.
Warum gibt es einen Protokollierungsprozess?
Der Wafer enthält Tausende von Chips, wobei jeder Chip eine unabhängige Einheit darstellt. Nach der Fertigung befindet sich der Chip in einem ungeschützten Zustand. Chemische Korrosion, Staub, Feuchtigkeit usw. in der Endgeräteumgebung würden ihn irreparabel beschädigen. Daher muss der Chip zum Schutz verpackt werden. Durch das Scribing-Verfahren kann jeder Chip einzeln für den Einsatz in der Endgeräteumgebung verpackt werden.
Die gängigste Schneideart?
Grundsätzlich unterscheidet man zwischen mechanischem und Laser-Scribing. Laser-Scribing lässt sich in verdecktes und vollständiges Laserschneiden unterteilen. Dabei entstehen kreuzförmige Schnittpfade auf dem Wafer, die entlang der Grenzen der einzelnen Chips verlaufen.
Mechanisches Ritzen
Das mechanische Ritzen, bei dem Diamanttrennscheiben zum physikalischen Schneiden von Wafern verwendet werden, ist die traditionellste und gebräuchlichste Methode. Die Diamanttrennscheibe rotiert mit hoher Geschwindigkeit, um den Wafer zu schneiden, und die entstehende Hitze sowie der Schleifstaub werden durch Wasser abgeführt.
Vorteile:
1. Die Ausrüstung ist günstig.
2, geeignet für verschiedene Wafermaterialien
Nachteile:
1. Die Genauigkeit der Markierung ist nicht hoch.
2. Die Schreibrate ist niedrig.
3. anfällig für Kantenbrüche und andere Anomalien
4. Nicht geeignet für zu dünne Wafer; im Allgemeinen ist eine Dicke des Wafers von mehr als 100µm für das mechanische Ritzen geeignet.
Laserschneiden
Manche Wafer sind relativ spröde und dünn, daher kann es beim Schneiden mit Diamanttrennscheiben leicht zu Kantenausrissen und Rissen kommen, weshalb Laserschneiden in Betracht gezogen werden muss.
Laser Stealth Dicing ist ein zweistufiger Prozess:
Im ersten Schritt wird der Laserstrahl auf das Innere des Wafers fokussiert, wobei die Fokustiefe des Lasers präzise gesteuert wird. Dadurch entsteht ein feiner Riss im Inneren des Wafers, während die Oberfläche intakt bleibt.
Im zweiten Schritt wird das auf der Rückseite des Wafers angebrachte Klebeband gleichmäßig mechanisch gedehnt. Durch die Ausdehnung des Klebebands werden die einzelnen Chips auf dem Wafer entlang des vorgeschnittenen Laserpfads voneinander getrennt.
Lasergeschnitten
Beim Laser-Vollschnitt wird der Laserstrahl direkt und durch die gesamte Waferdicke auf die Waferoberfläche gerichtet, um den Wafer vollständig zu durchtrennen und einen einzelnen Chip abzutrennen. Der Laser-Vollschnitt ermöglicht die präzise Steuerung von Laserleistung, Fokus und Geschwindigkeit, um sich an unterschiedliche Material- und Dickenanforderungen anzupassen. Im Gegensatz zum Laser-Kryptoschneiden sind beim Laser-Vollschnitt keine nachfolgenden Bandexpansionsschritte zur Chipabtrennung erforderlich.
Vorteile des Laserschneidens?
1. Die Schreibgeschwindigkeit ist sehr hoch.
2. Der Spannungsschaden ist gering.
3. Die Genauigkeit der Gravur ist sehr hoch.
Nachteile:
1. Der Preis ist hoch.
2. Die durch das Laserbrennen entstehenden Rückstände sind schwer zu entfernen.
Was ist Schlitzritzen?
Um das Problem der Kantenbearbeitung zu verringern, können Sie zuerst einen Schlitz mit dem Laser erzeugen und anschließend mit der Diamanttrennscheibe nachritzen. Alternativ können Sie auch mit einer dickeren Diamanttrennscheibe einen Schlitz erzeugen und anschließend mit der Diamanttrennscheibe schneiden.
Was ist der DBG-Prozess?
Das exklusive DBG-Verfahren (Dicing Before Grinding) der Firma Japan Disco bezeichnet das Zerkleinern der Vorderseite des Wafers bis zu einer bestimmten Tiefe (ohne den Wafer vollständig zu durchtrennen) und anschließend das Schleifen der Rückseite bis zur entsprechenden Schnitttiefe, um das Problem von Waferrissen zu reduzieren.
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