ZMSH Knowledge Sharing - O que é a tecnologia de corte de wafer?

November 15, 2024

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A tecnologia de corte de wafer, como um passo crítico no processo de fabricação de semicondutores, está diretamente ligada ao desempenho do chip, ao rendimento e aos custos de produção.

#01 Antecedentes e Significado da Dição de Wafer

1.1 Definição do corte de wafer

O corte de wafer (também conhecido como scribing) é uma etapa essencial na fabricação de semicondutores, destinada a dividir wafers processados em várias matrizes individuais.Estas matrizes normalmente contêm funcionalidade de circuito completo e são os componentes principais utilizados na produção de dispositivos eletrônicosÀ medida que os projetos de chips se tornam mais complexos e as dimensões continuam a encolher, os requisitos de precisão e eficiência para a tecnologia de corte de wafer tornam-se cada vez mais rigorosos.

 

Em operações práticas, o corte de wafer normalmente utiliza ferramentas de alta precisão, como lâminas de diamante, para garantir que cada dado permaneça intacto e totalmente funcional.Os passos-chave incluem a preparação antes do corte, controlo preciso durante o processo de corte e inspecção da qualidade após o corte.

 

Antes de cortar, a bolacha deve ser marcada e posicionada para assegurar um traçado de corte preciso.Os parâmetros, tais como a pressão da ferramenta e a velocidade, devem ser rigorosamente controlados para evitar danos à bolacha.Após o corte, são realizadas inspecções de qualidade abrangentes para garantir que cada chip atenda aos padrões de desempenho.

 

The fundamental principles of wafer dicing technology encompass not only the selection of cutting equipment and the setting of process parameters but also the influence of the mechanical properties and characteristics of materials on cutting qualityPor exemplo, as wafers de silício dieléctrico de baixo k, devido às suas propriedades mecânicas inferiores, são altamente suscetíveis à concentração de tensão durante o corte,levando a falhas, como chipping e rachadurasA baixa dureza e fragilidade dos materiais com baixo teor de carbono tornam-nos mais propensos a danos estruturais por força mecânica ou tensão térmica, particularmente durante o corte.O contacto entre a ferramenta e a superfície da bolacha, juntamente com altas temperaturas, podem exacerbar ainda mais a concentração de stress.

 

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Com os avanços na ciência dos materiais, a tecnologia de corte de wafer tem-se expandido para além dos semicondutores tradicionais à base de silício para incluir novos materiais como o nitreto de gálio (GaN).devido à sua dureza e propriedades estruturais, representam novos desafios para os processos de corte, exigindo melhorias adicionais nas ferramentas e técnicas de corte.

 

Como um processo crítico na indústria de semicondutores, o corte de wafer continua a ser otimizado em resposta à evolução das demandas e aos avanços tecnológicos,que estabelece as bases para as futuras tecnologias de microeletrónica e circuitos integrados.

As melhorias na tecnologia de corte de wafer vão além do desenvolvimento de materiais e ferramentas auxiliares.e controlo preciso dos parâmetros de diqueEstes avanços visam assegurar uma alta precisão, eficiência e estabilidade no processo de corte de wafer, satisfazendo a necessidade da indústria de semicondutores de dimensões menores, maior integração,e estruturas de chips mais complexas.

 

Área de melhoria Medidas específicas Efeitos
Optimização de processos - Melhorar os preparativos iniciais, tais como um posicionamento mais preciso das placas e o planeamento do percurso. - Reduzir os erros de corte e melhorar a estabilidade.
  - Minimizar erros de corte e melhorar a estabilidade. - Adotar mecanismos de monitorização e feedback em tempo real para ajustar a pressão, a velocidade e a temperatura das ferramentas.
  - Baixar as taxas de quebra das placas e melhorar a qualidade dos chips.  
Melhoria do desempenho do equipamento - Utilizam sistemas mecânicos de alta precisão e tecnologia avançada de controlo de automação. - Melhorar a precisão de corte e reduzir o desperdício de material.
  - Introduzir uma tecnologia de corte a laser adequada para wafers de materiais de alta dureza. - Melhorar a eficiência da produção e reduzir os erros manuais.
  - Aumentar a automação do equipamento para monitorização e ajustes automáticos.  
Controle preciso dos parâmetros - Ajuste detalhadamente parâmetros como profundidade de corte, velocidade, tipo de ferramenta e métodos de resfriamento. - Garantir a integridade e o desempenho elétrico.
  - Personalizar os parâmetros com base no material da bolacha, espessura e estrutura. - Aumentar as taxas de rendimento, reduzir o desperdício de materiais e reduzir os custos de produção.
Significado estratégico - Explorar continuamente novos caminhos tecnológicos, otimizar processos e melhorar as capacidades dos equipamentos para satisfazer as demandas do mercado. - Melhorar o rendimento e o desempenho da fabricação de chips, apoiando o desenvolvimento de novos materiais e projetos de chips avançados.

 

 

1.2 A importância do corte de wafer

O corte em pedaços de wafer desempenha um papel fundamental no processo de fabricação de semicondutores, afetando diretamente as etapas subsequentes, bem como a qualidade e o desempenho do produto final.A sua importância pode ser detalhada do seguinte modo::

 

Em primeiro lugar, a precisão e a consistência do corte em pedaços são fundamentais para garantir o rendimento e a fiabilidade dos chips.As placas passam por várias etapas de processamento para formar numerosas estruturas de circuitos complexosSe houver erros significativos no alinhamento ou no corte durante o processo de corte, os circuitos podem ser danificados,afetando a funcionalidade e confiabilidade do chipPor conseguinte, a tecnologia de corte de dados de alta precisão não só garante a integridade de cada chip, mas também evita danos aos circuitos internos, melhorando a taxa de rendimento global.

 

 

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Em segundo lugar, o corte em pedaços de wafer tem um impacto significativo na eficiência da produção e no controlo dos custos.A sua eficácia afecta directamente o progresso das etapas subsequentesOtimizando o processo de corte, aumentando os níveis de automação e melhorando as velocidades de corte, a eficiência geral da produção pode ser muito melhorada.

Por outro lado, o desperdício de material durante o corte em pedaços é um fator crítico na gestão dos custos.A utilização de tecnologias avançadas de corte em pedaços não só reduz as perdas de material desnecessárias durante o processo de corte, mas também aumenta a utilização da wafer, reduzindo assim os custos de produção.

 

Com os avanços na tecnologia de semicondutores, os diâmetros das wafers continuam a aumentar e as densidades de circuitos aumentam em conformidade, colocando maiores demandas na tecnologia de diques.As placas maiores exigem um controlo mais preciso dos caminhos de corte, especialmente em áreas de circuitos de alta densidade, onde mesmo pequenos desvios podem tornar vários chips defeituosos.O que exige melhorias adicionais na precisão, consistência e eficácia das tecnologias de corte para enfrentar estes desafios.

1.3 Processo de corte de wafer

O processo de corte em pedaços abrange todas as etapas, desde a fase de preparação até a inspeção final da qualidade, sendo cada etapa crítica para garantir a qualidade e o desempenho das fichas cortadas em pedaços.A seguir está uma explicação detalhada de cada fase.

 

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Fase Descrição detalhada
Fase de preparação -Limpeza de wafer: Use água de alta pureza e agentes de limpeza especializados, combinados com ultra-som ou lavagem mecânica, para remover impurezas, partículas e contaminantes, garantindo uma superfície limpa.
-Posicionamento preciso: Utilize equipamento de alta precisão para garantir que a wafer seja precisamente dividida ao longo dos caminhos de corte projetados.
-Fixação de wafer: Fixar a bolacha num quadro de fita para manter a estabilidade durante o corte, evitando danos por vibração ou movimento.
Fase de corte -Criação da lâmina: Utilize lâminas revestidas de diamante de rotação de alta velocidade para corte físico, adequadas para materiais à base de silício e econômicas.
-Cortes a laser: Utilize feixes de laser de alta energia para corte sem contacto, ideal para materiais frágeis ou de alta dureza como o nitreto de gálio, oferecendo maior precisão e menos perda de material.
-Novas tecnologiasIntroduzir tecnologias de corte a laser e plasma para melhorar ainda mais a eficiência e a precisão, reduzindo ao mínimo as zonas afectadas pelo calor.
Fase de limpeza - utilizar água desionizada (água DI) e agentes de limpeza especializados, combinados com a limpeza por ultra-som ou pulverização, para remover os detritos e poeiras gerados durante o corte,evitar que os resíduos afetem os processos subsequentes ou o desempenho elétrico do chip.
- A água DI de alta pureza evita a introdução de novos contaminantes, garantindo um ambiente limpo para as placas.
Fase de inspecção -Inspecção óptica: Utilize sistemas de detecção óptica combinados com algoritmos de IA para identificar rapidamente defeitos, garantindo a ausência de rachaduras ou fragmentos nos chips, melhorando a eficiência da inspeção e reduzindo o erro humano.
-Medição das dimensões: Verificar que as dimensões do chip cumprem as especificações de projeto.
-Ensaios de desempenho elétrico: Garantir que o desempenho elétrico dos chips críticos atenda às normas, garantindo a fiabilidade nas aplicações subsequentes.
Fase de triagem - utilizar braços robóticos ou ventosas de sucção para separar as fichas qualificadas do quadro da fita e classificá-las automaticamente em função do seu desempenho,assegurar a eficiência e a flexibilidade da produção, melhorando simultaneamente a precisão.

 

O processo de corte da wafer envolve a limpeza da wafer, posicionamento, corte, limpeza, inspeção e classificação, com cada passo sendo crítico.e tecnologias de inspecção de IA, os modernos sistemas de corte de wafer podem alcançar uma maior precisão, velocidade e menor perda de material.Novas tecnologias de corte, como o laser e o plasma, substituirão gradualmente o corte tradicional com lâmina para atender às necessidades de projetos de chips cada vez mais complexos, impulsionando ainda mais o desenvolvimento dos processos de fabrico de semicondutores.

Tecnologia de corte de wafer e seus princípios

A imagem ilustra três tecnologias comuns de corte de wafer:Criação da lâmina,Cortes a laser, eDicionário de plasmaA seguir, uma análise pormenorizada e uma explicação complementar destas três técnicas:

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Na fabricação de semicondutores, o corte de wafer é uma etapa crucial que requer a seleção do método de corte apropriado com base na espessura da wafer.O primeiro passo é determinar a espessura da bolachaSe a espessura da wafer for superior a 100 microns, pode ser escolhido o método de corte por cortes de lâmina.que inclui tanto as técnicas de corte por escrivaninha como as técnicas de corte em pedaços por lâmina.

 

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Quando a espessura da wafer é entre 30 e 100 microns, o método DBG (Dizes Before Grinding) é recomendado.ou ajustando a sequência de corte conforme necessário pode ser escolhido para obter os melhores resultados.

Para wafers ultrafinos com uma espessura inferior a 30 mícrons, o corte a laser torna-se o método preferido devido à sua capacidade de cortar wafers finos com precisão sem causar danos excessivos.Se o corte a laser não puder satisfazer requisitos específicos, o corte por plasma pode ser utilizado como alternativa.Este diagrama de fluxo fornece um caminho claro para a tomada de decisões para garantir a escolha da tecnologia de corte de wafer mais adequada em diferentes condições de espessura.

2.1 Tecnologia de corte mecânico

A tecnologia de corte mecânico é o método tradicional de corte de wafer.Os equipamentos essenciais incluem um fuso de transporte de ar, que impulsiona a ferramenta da roda de moagem de diamantes a altas velocidades para realizar cortes ou ranhuras precisos ao longo de um caminho de corte predefinido.Esta tecnologia é amplamente utilizada na indústria devido ao seu baixo custo, alta eficiência e ampla aplicabilidade.

 

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Vantagens

A elevada dureza e resistência ao desgaste das ferramentas de moagem de diamantes permitem que a tecnologia de corte mecânico se adapte às necessidades de corte de vários materiais de wafer,se são materiais tradicionais à base de silício ou semicondutores compostos mais recentesO seu funcionamento é simples, com requisitos técnicos relativamente baixos, promovendo ainda mais a sua popularidade na produção em massa.O corte mecânico tem custos mais controláveis, tornando-o adequado para necessidades de produção de grande volume.

Limitações

Apesar das suas inúmeras vantagens, a tecnologia de corte mecânico também tem limitações.muitas vezes levando a desvios dimensionais que podem afetar a precisão da embalagem e dos testes subsequentes do chipEm segundo lugar, podem facilmente ocorrer defeitos, tais como chipping e rachaduras, durante o processo de corte mecânico,que não só afeta a taxa de rendimento, mas também pode afetar negativamente a confiabilidade e a vida útil dos chipsOs danos induzidos por tensões mecânicas são particularmente prejudiciais para a fabricação de chips de alta densidade, especialmente no corte de materiais frágeis, onde estes problemas são mais proeminentes.

Melhorias tecnológicas

Para superar essas limitações, os pesquisadores estão continuamente otimizando o processo de corte mecânico.As principais melhorias incluem a melhoria do projeto e da selecção de materiais das molas para melhorar a precisão e a durabilidade do corteAlém disso, a otimização do projecto estrutural e dos sistemas de controlo dos equipamentos de corte melhorou ainda mais a estabilidade e a automatização do processo de corte.Estes avanços reduzem os erros causados pelas operações humanas e melhoram a consistência dos cortes.A introdução de tecnologias avançadas de inspecção e controlo de qualidade para a monitorização em tempo real das anomalias durante o processo de corte também melhorou significativamente a fiabilidade e o rendimento do corte.

Desenvolvimento futuro e novas tecnologias

Embora a tecnologia de corte mecânico ainda ocupa uma posição significativa no corte de wafer, novas tecnologias de corte estão a avançar rapidamente à medida que os processos de semicondutores evoluem.A aplicação da tecnologia de corte térmico a laser fornece novas soluções para os problemas de precisão e defeito no corte mecânicoEste método de corte sem contacto reduz o esforço físico sobre a bolacha, reduzindo significativamente a incidência de chipping e rachaduras, especialmente quando se cortam materiais mais frágeis.No futuro, a integração da tecnologia de corte mecânico com as técnicas de corte emergentes proporcionará à fabricação de semicondutores mais opções e flexibilidade,Aumentar ainda mais a eficiência da produção e a qualidade dos chips.

Em conclusão, embora a tecnologia de corte mecânico tenha certas desvantagens, continuous technological improvements and its integration with new cutting techniques allow it to still play an important role in semiconductor manufacturing and maintain its competitiveness in future processes.


2.2 Tecnologia de corte a laser

A tecnologia de corte a laser, como um novo método de corte de wafer, ganhou gradualmente uma atenção generalizada na indústria de semicondutores devido à sua alta precisão, ausência de danos mecânicos de contato,e capacidades de corte rápidoEsta tecnologia utiliza a alta densidade de energia e capacidade de foco de um feixe de laser para criar uma pequena zona afetada pelo calor na superfície do material da bolacha.A tensão térmica gerada faz com que o material se quebre no local designado, conseguindo um corte preciso.

Vantagens da tecnologia de corte a laser

  • Alta precisão:A capacidade de posicionamento preciso do feixe de laser permite uma precisão de corte de micrômetros ou mesmo nanômetros, atendendo aos requisitos de alta precisão moderna,Fabricação de circuitos integrados de alta densidade.
  • Sem contacto mecânico:O corte a laser evita o contato físico com a bolacha, evitando problemas comuns no corte mecânico, como chipping e rachaduras,Melhorar significativamente a taxa de rendimento e a fiabilidade dos chips.
  • Velocidade de corte:A alta velocidade do corte a laser contribui para aumentar a eficiência da produção, tornando-o especialmente adequado para cenários de produção em grande escala e de alta velocidade.
     

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Desafios enfrentados

  • Alto custo do equipamento:O investimento inicial em equipamento de corte a laser é elevado, o que representa uma pressão económica, especialmente para as pequenas e médias empresas de produção.
  • Controle de processos complexos:O corte a laser requer controle preciso de vários parâmetros, incluindo a densidade de energia, a posição de foco e a velocidade de corte, tornando o processo complexo.
  • Questões relativas às zonas afectadas pelo calor:Embora a natureza sem contato do corte a laser reduza os danos mecânicos, o estresse térmico causado pela zona afetada pelo calor (HAZ) pode afetar negativamente as propriedades do material da bolacha.Para minimizar este efeito, é necessária uma maior otimização do processo..

Direcções de melhoria tecnológica

Para enfrentar esses desafios, os pesquisadores estão se concentrando em reduzir os custos dos equipamentos, melhorar a eficiência do corte e otimizar o fluxo do processo.

  • Laser e sistemas ópticos eficientes:Ao desenvolver lasers mais eficientes e sistemas ópticos avançados, é possível reduzir os custos dos equipamentos, melhorando simultaneamente a precisão e a velocidade do corte.
  • Optimização dos parâmetros do processo:Estão a ser realizadas investigações aprofundadas sobre a interacção entre os lasers e os materiais de wafer para melhorar os processos que reduzem a zona afectada pelo calor, melhorando assim a qualidade do corte.
  • Sistemas de controlo inteligentes:O desenvolvimento de tecnologias de controlo inteligentes visa automatizar e otimizar o processo de corte a laser, melhorando a sua estabilidade e consistência.

A tecnologia de corte a laser é particularmente eficaz em wafers ultrafinos e cenários de corte de alta precisão.Os métodos de corte mecânico tradicionais lutam para atender às demandas de alta precisão e alta eficiência da fabricação moderna de semicondutoresDevido às suas vantagens únicas, o corte a laser está a tornar-se a solução preferida nestes campos.

Embora a tecnologia de corte a laser ainda enfrente desafios como os elevados custos dos equipamentos e a complexidade do processo,As suas vantagens únicas em alta precisão e danos sem contacto tornam-na uma importante direcção de desenvolvimento na fabricação de semicondutores.À medida que a tecnologia laser e os sistemas de controlo inteligentes continuam a progredir, espera-se que o corte a laser melhore ainda mais a eficiência e a qualidade do corte de wafer.impulsionando o desenvolvimento contínuo da indústria de semicondutores.


2.3 Tecnologia de corte de plasma

A tecnologia de corte de plasma, como um método emergente de corte de wafer, ganhou atenção significativa nos últimos anos.Esta tecnologia utiliza feixes de plasma de alta energia para cortar wafers com precisão, controlando a energia, velocidade e caminho de corte do feixe de plasma, alcançando resultados de corte ideais.

Princípio de funcionamento e vantagens

O processo de corte de plasma depende de um feixe de plasma de alta temperatura e alta energia gerado pelo equipamento.Este feixe pode aquecer o material da bolacha até o seu ponto de fusão ou de vaporização em um período muito curto de tempoComparado com o corte mecânico ou a laser tradicional, o corte por plasma é mais rápido e produz uma zona afectada pelo calor menor.reduzir eficazmente a ocorrência de rachaduras e danos durante o corte.

Em aplicações práticas, a tecnologia de corte por plasma é particularmente hábil no manuseio de wafers de formas complexas.feixe de plasma ajustável pode cortar facilmente wafers de forma irregular com alta precisãoPor conseguinte, na fabricação de microeletrônicos, especialmente na produção personalizada e em pequenos lotes de chips de ponta, esta tecnologia mostra grande promessa para uma utilização generalizada.

Desafios e limitações

Apesar das muitas vantagens da tecnologia de corte de plasma, ela também enfrenta alguns desafios.

  • Processo complexo:O processo de corte por plasma é complexo e requer equipamentos de alta precisão e operadores experientes para garantir precisão e estabilidade no corte.
  • Controle e segurança ambientais:A natureza de alta temperatura e alta energia do feixe de plasma exige rigorosos controlos ambientais e medidas de segurança, o que aumenta a complexidade e o custo da implementação.

 

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Direcções de desenvolvimento futuras

Com os avanços tecnológicos, espera-se que os desafios associados ao corte por plasma sejam gradualmente superados.A dependência das operações manuais pode ser reduzidaAo mesmo tempo, a otimização dos parâmetros do processo e do ambiente de corte ajudará a reduzir os riscos de segurança e os custos operacionais.

Na indústria dos semicondutores, as inovações na tecnologia de corte e corte de wafer são cruciais para impulsionar o desenvolvimento da indústria.e capacidade de lidar com formas complexas de waferApesar de subsistirem alguns desafios, estes problemas serão gradualmente resolvidos com a continuação da inovação tecnológica,trazendo mais possibilidades e oportunidades para a fabricação de semicondutores.

As perspectivas de aplicação da tecnologia de corte por plasma são vastas e espera-se que desempenhe um papel mais importante na fabricação de semicondutores no futuro.Através da inovação e otimização tecnológicas contínuasO corte por plasma não só resolverá os desafios existentes, mas também se tornará um poderoso motor do crescimento da indústria de semicondutores.


2.4 Redução da qualidade e factores de influência

A qualidade do corte da wafer é crítica para a embalagem subsequente do chip, testes e o desempenho geral e confiabilidade do produto final.,Os problemas são influenciados por vários factores que trabalham em conjunto.

 

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Categoria Conteúdo Impacto
Parâmetros do processo A velocidade de corte, a taxa de alimentação e a profundidade de corte afetam diretamente a estabilidade e a precisão do processo de corte.resultando em rachaduras e fragmentosO ajuste adequado dos parâmetros com base no material, espessura e requisitos de corte da wafer é fundamental para alcançar os resultados de corte desejados. Os parâmetros de processo corretos garantem um corte preciso e reduzem o risco de defeitos como rachaduras e chipping.
Equipamento e fatores materiais -Qualidade da lâmina:O material, a dureza e a resistência ao desgaste da lâmina influenciam a suavidade do processo de corte e a planície da superfície de corte.potencialmente levando a rachaduras ou fragmentaçõesEscolher o material certo para a lâmina é crucial.
-Performance do líquido de arrefecimento:Os refrigerantes ajudam a reduzir a temperatura de corte, minimizar o atrito e limpar detritos.A escolha de refrigerantes eficientes e ecológicos é vital.
A qualidade da lâmina afeta a precisão e a suavidade do corte.
Controle de processos e inspecção de qualidade -Controle de processo:Monitorização e ajuste em tempo real dos principais parâmetros de corte para garantir a estabilidade e a consistência no processo de corte.
-Inspecção de qualidade:As verificações de aparência, medições dimensionais e testes de desempenho elétrico após o corte ajudam a identificar e resolver problemas de qualidade prontamente, melhorando a precisão e a consistência do corte.

O controlo adequado do processo e a inspecção da qualidade ajudam a garantir resultados de corte consistentes e de elevada qualidade e a detecção precoce de potenciais problemas.

 

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Melhoria da qualidade do corte

A melhoria da qualidade do corte requer uma abordagem abrangente que tenha em conta os parâmetros do processo, a selecção dos equipamentos e dos materiais, o controlo e a inspecção do processo.Refinando continuamente as tecnologias de corte e otimizando os métodos de processo, a precisão e a estabilidade do corte de wafer podem ser ainda melhoradas, proporcionando um apoio técnico mais fiável para a indústria de fabricação de semicondutores.


#03 Manuseio e ensaio após o corte

3.1 Limpeza e secagem

As etapas de limpeza e secagem após o corte da wafer são críticas para garantir a qualidade do chip e a progressão suave dos processos subsequentes.É essencial remover completamente os resíduos de silícioÉ igualmente importante assegurar que as fichas não sejam danificadas durante o processo de limpeza e após a secagem.garantir que não permaneça umidade na superfície do chip para evitar problemas como corrosão ou descarga eletrostática.

 

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Manuseio pós-corte: processo de limpeza e secagem

Passo do processo Conteúdo Impacto
Processo de limpeza -Método:Use agentes de limpeza especializados e água pura, combinados com técnicas de escovação por ultrassom ou mecânica para limpeza. Assegura a remoção completa dos contaminantes e evita danos aos chips durante a limpeza.
  -Seleção de agentes de limpeza:Escolha com base no material da bolacha e no tipo de contaminante para garantir uma limpeza eficaz sem danificar o chip. A escolha adequada do agente é fundamental para uma limpeza e proteção eficazes dos chips.
  -Controle de parâmetros:Controle rigorosamente a temperatura, o tempo e a concentração da solução de limpeza para evitar problemas de qualidade causados por uma limpeza inadequada. Os controles ajudam a evitar que a bolacha seja danificada ou deixe contaminantes para trás, garantindo uma qualidade constante.
Processo de secagem -Métodos tradicionais:Secagem a ar natural e secagem a ar quente, que têm baixa eficiência e podem levar ao acúmulo de eletricidade estática. Pode resultar em tempos de secagem mais lentos e em potenciais problemas estáticos.
  -Tecnologias modernas:Usar tecnologias avançadas, como secagem a vácuo e secagem infravermelha, para garantir que as fichas secem rapidamente e evitar efeitos prejudiciais. Processo de secagem mais rápido e eficiente, reduzindo o risco de descarga estática ou problemas relacionados com a umidade.
Seleção e manutenção de equipamentos -Seleção do equipamento:As máquinas de limpeza e secagem de alto desempenho melhoram a eficiência do processamento e controlam com precisão possíveis problemas durante o manuseio. As máquinas de alta qualidade garantem um melhor processamento e reduzem a probabilidade de erros durante a limpeza e a secagem.
  -Manutenção do equipamento:A inspecção e a manutenção regulares dos equipamentos asseguram a sua manutenção em condições de funcionamento óptimas, garantindo a qualidade dos chips. A manutenção adequada previne falhas dos equipamentos, garantindo um processamento fiável e de elevada qualidade.

 

 

Limpeza e secagem após o corte

As etapas de limpeza e secagem após o corte da wafer são processos complexos e delicados que exigem uma cuidadosa consideração de vários fatores para garantir o resultado final do processamento.Usando métodos científicos e procedimentos rigorosos, é possível assegurar que cada chip entre nas fases subsequentes de embalagem e ensaio em condições ótimas.

 

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Inspecção e ensaios após o corte

Passo Conteúdo Impacto
Passo de inspecção 1.Inspecção visual:Use equipamentos de inspeção visuais ou automatizados para verificar defeitos visíveis, como rachaduras, fragmentos ou contaminação na superfície do chip. Identifique rapidamente os chips fisicamente danificados para evitar desperdícios. Ajuda a identificar e eliminar chips defeituosos no início do processo, reduzindo a perda de material.
  2.Dimensão:Usar dispositivos de medição de precisão para medir com precisão as dimensões das fichas, garantindo que o tamanho do corte atenda às especificações de projeto e evitando problemas de desempenho ou dificuldades de embalagem. Assegura que os chips estejam dentro dos limites de tamanho exigidos, evitando a degradação do desempenho ou problemas de montagem.
  3.Ensaios de desempenho elétrico:Avaliar os principais parâmetros elétricos, tais como resistência, capacitância e indutividade, para identificar chips não conformes e garantir que apenas os chips com desempenho qualificado avancem para o próximo estágio. Assegura que apenas chips funcionais e testados em desempenho avancem no processo, reduzindo o risco de falha em estágios posteriores.
Passo de ensaio 1.Ensaios funcionais:Verificar que a funcionalidade básica do chip funciona como pretendido, identificando e eliminando chips com anomalias funcionais. Assegura que os chips cumpram os requisitos operacionais básicos antes de progredir para estágios posteriores.
  2.Teste de fiabilidade:Avaliar a estabilidade do desempenho do chip sob uso prolongado ou ambientes adversos, normalmente envolvendo envelhecimento a altas temperaturas, ensaios a baixas temperaturas,e testes de umidade para simular condições extremas do mundo real. Assegura que os chips possam funcionar de forma fiável em uma variedade de condições ambientais, melhorando a longevidade e a estabilidade do produto.
  3.Testes de compatibilidade:Verificar se o chip funciona correctamente com outros componentes ou sistemas, assegurando que não há falhas ou degradação do desempenho devido à incompatibilidade. Assegura uma operação suave em aplicações do mundo real, evitando problemas de compatibilidade.

 

 

3.3 Embalagem e armazenagem

Após o corte de wafer, os chips são uma saída crucial do processo de fabricação de semicondutores, e seus estágios de embalagem e armazenamento são igualmente importantes. Proper packaging and storage measures are essential not only for ensuring the safety and stability of the chips during transportation and storage but also for providing strong support for subsequent production, testes e fases de embalagem.


Resumo das fases de inspecção e ensaio:
As etapas de inspecção e ensaio das fichas após o corte da wafer abrangem uma série de aspectos, incluindo a inspecção visual, a medição do tamanho, o ensaio do desempenho elétrico, o ensaio funcional,Ensaios de fiabilidade, e testes de compatibilidade. Estas etapas estão interconectadas e complementares, formando uma barreira sólida para garantir a qualidade e a fiabilidade do produto.Os problemas potenciais podem ser identificados e resolvidos rapidamente, assegurando que o produto final satisfaz as exigências e expectativas dos clientes.

Aspectos Conteúdo
Medidas de embalagem 1.Antiestática: Os materiais de embalagem devem ter excelentes propriedades antiestáticas para evitar que a eletricidade estática danifique os dispositivos ou afecte o seu desempenho.
  2.A prova de umidade: Os materiais de embalagem devem ter uma boa resistência à humidade para evitar a corrosão e a deterioração do desempenho elétrico causada pela humidade.
  3.A prova de choques: Os materiais de embalagem devem proporcionar uma absorção de choque eficaz para proteger as fichas de vibrações e impactos durante o transporte.
Ambiente de armazenamento 1.Controle da umidade: Controlar rigorosamente a umidade dentro de um intervalo adequado para evitar a absorção de umidade e a corrosão causada por umidade excessiva ou problemas estáticos causados por umidade baixa.
  2.Limpeza: Manter um ambiente de armazenamento limpo para evitar a contaminação das fichas por poeira e impurezas.
  3.Controle de temperatura: Fixar um intervalo de temperatura razoável e manter a estabilidade da temperatura para evitar o envelhecimento acelerado devido a problemas de calor excessivo ou de condensação causados por baixas temperaturas.
Inspecção regular Inspecionar e avaliar regularmente os chips armazenados, utilizando inspeções visuais, medições de tamanho e testes de desempenho elétrico para identificar e resolver possíveis problemas em tempo hábil.Com base no tempo e nas condições de armazenagem, planear a utilização das fichas para garantir a sua utilização em condições ótimas.

 

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A questão das micro-fissuras e danos durante o processo de corte de wafer é um desafio significativo na fabricação de semicondutores.Como cria pequenas rachaduras e danos na superfície da bolacha, levando a um aumento dos custos de fabrico e uma diminuição da qualidade do produto.

 

Para enfrentar este desafio, é crucial minimizar o esforço de corte e implementar técnicas, ferramentas e condições de corte otimizadas.velocidade de corteOs métodos de pressão e de arrefecimento podem ajudar a reduzir a formação de microfissuras e a melhorar o rendimento global do processo.como o corte em pedaços a laser, está a explorar formas de mitigar ainda mais estes problemas.

 

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Como um material frágil, as wafers são propensas a mudanças estruturais internas quando submetidas a estresse mecânico, térmico ou químico, levando à formação de microfissuras.Embora estas rachaduras não sejam imediatamente perceptíveis, podem expandir-se e causar danos mais graves à medida que o processo de fabrico progride.onde as flutuações de temperatura e as tensões mecânicas adicionais podem fazer com que estas microfraturas se transformem em fraturas visíveis, levando potencialmente à falha do chip.

 

Para mitigar este risco, é essencial controlar cuidadosamente o processo de corte, otimizando parâmetros como velocidade de corte, pressão e temperatura.como o corte em pedaços a laser, pode reduzir a tensão mecânica sobre a bolacha e minimizar a formação de microfissuras.A implementação de métodos avançados de inspeção, como a varredura infravermelha ou a imagem de raios-X durante o processo de corte de wafer, pode ajudar a detectar essas rachaduras em estágio inicial antes que causem mais danos.

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O dano à superfície da wafer é uma preocupação significativa no processo de corte, pois pode ter um impacto direto no desempenho e confiabilidade do chip.Tais danos podem ser causados pelo uso inadequado de ferramentas de corte, parâmetros de corte incorretos ou defeitos de material inerentes à própria bolacha.Esses danos podem provocar alterações na resistência elétrica ou na capacitância do circuito, afetando o desempenho geral.

Para resolver estes problemas, estão a ser exploradas duas estratégias-chave:

  1. Optimização das ferramentas e parâmetros de corte: Usando lâminas mais afiadas, ajustando a velocidade de corte e modificando a profundidade de corte, a concentração de tensão durante o processo de corte pode ser minimizada, reduzindo assim o potencial de danos.
  2. Exploração de novas tecnologias de corte: Técnicas avançadas como o corte a laser e o corte a plasma oferecem uma precisão melhorada, reduzindo potencialmente o nível de danos infligidos à wafer.Estas tecnologias estão a ser estudadas para encontrar formas de alcançar uma alta precisão de corte, minimizando o estresse térmico e mecânico na wafer.

Área de impacto térmico e seus efeitos no desempenho
Em processos de corte térmico, como o corte a laser e plasma, as altas temperaturas criam inevitavelmente uma zona de impacto térmico na superfície da wafer.onde o gradiente de temperatura é significativo, pode alterar as propriedades do material, afetando o desempenho final do chip.

Impacto da zona afectada pela temperatura (TAZ):

  1. Mudanças na estrutura cristalina: Sob altas temperaturas, os átomos dentro do material da bolacha podem reorganizar-se, causando distorções na estrutura cristalina.reduzindo a sua resistência mecânica e estabilidade, o que aumenta o risco de falha do chip durante a utilização.

  2. Mudanças nas propriedades elétricas: As altas temperaturas podem alterar a concentração e a mobilidade do portador nos materiais semicondutores, afetando a condutividade elétrica do chip e a eficiência de transmissão de corrente.Estas alterações podem levar a um declínio no desempenho do chip, tornando-o potencialmente inadequado para a sua finalidade pretendida.

Para atenuar estes efeitos, controlar a temperatura durante o corte, otimizar os parâmetros de corte,e explorar métodos como jatos de resfriamento ou tratamentos pós-processamento são estratégias essenciais para reduzir a extensão do impacto térmico e manter a integridade do material.

 

Em geral, tanto as micro-fissuras como as zonas de impacto térmico são desafios cruciais na tecnologia de corte de wafer.serão necessários para melhorar a qualidade dos produtos de semicondutores e melhorar a sua competitividade no mercado.