Vad är plasmatärning?

Vad är plasmatärning?

Tärning av skivor är det sista steget i halvledartillverkningsprocessen, där kiselskivor separeras i individuella chips (även kallade dies). Traditionella metoder använder diamantklingor eller lasrar för att skära längs tärningsgatorna mellan markerna och separera dem från wafern. Plasmatärning använder en torretsningsprocess för att etsa bort materialet på tärningsgatorna genom fluorplasma för att uppnå separationseffekten. Med halvledarteknologins framsteg efterfrågar marknaden alltmer mindre, tunnare och mer komplexa chips. Plasmatärning ersätter gradvis traditionella diamantblad och laserlösningar eftersom det kan förbättra utbyte, produktionskapacitet och designflexibilitet, och blir halvledarindustrins förstahandsval.

Plasmatärning använder kemiska metoder för att ta bort material på tärningsgatorna. Det finns ingen mekanisk skada, ingen termisk stress och ingen fysisk påverkan, så det kommer inte att orsaka skada på chipsen. Därför har chips som separeras med plasma betydligt högre brottmotstånd än de tärningar som använder diamantblad eller lasrar. Denna förbättring av mekanisk integritet är särskilt värdefull för chips som utsätts för fysisk påfrestning under användning.

Plasmatärning kan avsevärt förbättra chipproduktionseffektiviteten och chipproduktionen per enskild wafer. Diamantblad och lasertärning kräver tärning längs ritslinjerna en efter en, medan plasmatärning kan bearbeta alla ritslinjer samtidigt, vilket avsevärt förbättrar produktionseffektiviteten för chips. Plasmatärning begränsas inte fysiskt av bredden på ett diamantblad eller storleken på en laserfläck, och kan göra tärningsgatorna smalare, vilket gör att fler marker kan skäras från en enda skiva. Denna skärmetod frigör skivlayouten från begränsningarna av en rak skärbana, vilket möjliggör större flexibilitet i spånform och storleksdesign. Detta utnyttjar skivan till fullo och undviker situationen där skivområdet måste offras för mekanisk tärning. Detta ökar chipproduktionen avsevärt, särskilt för små chips.

Mekanisk tärning eller laserablation kan lämna skräp och partikelföroreningar på skivans yta, vilket är svårt att helt ta bort även med noggrann rengöring. Den kemiska naturen hos plasmatärning avgör att den endast producerar gasformiga biprodukter som kan avlägsnas med en vakuumpump, vilket säkerställer att skivans yta förblir ren. Denna rena, icke-mekaniska kontaktseparering är särskilt lämplig för ömtåliga enheter som MEMS. Det finns inga mekaniska krafter som vibrerar skivan och skadar avkänningselementen, och inga partiklar som fastnar mellan komponenter och påverkar deras rörelse.

Trots dess många fördelar innebär plasmatärning också utmaningar. Dess komplexa process kräver högprecisionsutrustning och erfarna operatörer för att säkerställa exakt och stabil tärning. Dessutom ställer plasmastrålens höga temperatur och energi högre krav på miljökontroll och säkerhetsåtgärder, vilket ökar svårigheten och kostnaderna för dess tillämpning.