برش پلاسما چیست؟

برش پلاسما چیست؟

برش ویفر آخرین مرحله در فرآیند تولید نیمه هادی است که ویفرهای سیلیکونی را به تراشه های جداگانه (که قالب نیز نامیده می شود) جدا می کند. روش‌های سنتی از تیغه‌های الماسی یا لیزر برای بریدن در امتداد خیابان‌های برش بین تراشه‌ها استفاده می‌کنند و آنها را از ویفر جدا می‌کنند. حکاکی پلاسما از یک فرآیند حکاکی خشک برای حک کردن مواد در خیابان‌های حفر شده از طریق پلاسمای فلوئور برای دستیابی به اثر جداسازی استفاده می‌کند. با پیشرفت فناوری نیمه هادی، بازار به طور فزاینده ای خواهان تراشه های کوچکتر، نازکتر و پیچیده تر است. تاس پلاسما به تدریج جایگزین تیغه های الماس سنتی و محلول های لیزری می شود زیرا می تواند عملکرد، ظرفیت تولید و انعطاف پذیری طراحی را بهبود بخشد و به اولین انتخاب صنعت نیمه هادی تبدیل شود.

قطعه‌سازی پلاسما از روش‌های شیمیایی برای حذف مواد در خیابان‌ها استفاده می‌کند. هیچ آسیب مکانیکی، فشار حرارتی و ضربه فیزیکی وجود ندارد، بنابراین باعث آسیب به تراشه ها نمی شود. بنابراین، تراشه‌هایی که با استفاده از پلاسما جدا می‌شوند، نسبت به تاس‌هایی که از تیغه‌های الماسی یا لیزر استفاده می‌کنند، مقاومت در برابر شکست بسیار بالاتری دارند. این بهبود در یکپارچگی مکانیکی به ویژه برای تراشه هایی که در حین استفاده تحت فشار فیزیکی قرار می گیرند بسیار ارزشمند است.

تاس پلاسما می تواند راندمان تولید تراشه و خروجی تراشه در هر ویفر را تا حد زیادی بهبود بخشد. تیغه های الماس و تاس لیزری نیاز به قطعه قطعه کردن در امتداد خطوط اسکریپ یک به یک دارند، در حالی که داینگ پلاسما می تواند همه خطوط اسکریپ را به طور همزمان پردازش کند، که کارایی تولید تراشه ها را تا حد زیادی بهبود می بخشد. برش پلاسما از نظر فیزیکی با عرض یک تیغه الماس یا اندازه یک نقطه لیزر محدود نمی‌شود و می‌تواند خیابان‌های قطعه‌سازی را باریک‌تر کند و امکان برش تراشه‌های بیشتری از یک ویفر را فراهم کند. این روش برش، چیدمان ویفر را از محدودیت های مسیر برش خط مستقیم رها می کند و به انعطاف پذیری بیشتر در طراحی شکل و اندازه تراشه اجازه می دهد. این به طور کامل از منطقه ویفر استفاده می کند، و از موقعیتی که در آن ناحیه ویفر باید قربانی تاس مکانیکی می شد اجتناب شود. این به طور قابل توجهی خروجی تراشه را افزایش می دهد، به خصوص برای تراشه های کوچک.

برش مکانیکی یا فرسایش لیزری می‌تواند آلودگی‌ها و ذرات معلق را روی سطح ویفر باقی بگذارد که حتی با تمیز کردن دقیق پاک کردن کامل آن دشوار است. ماهیت شیمیایی حصار پلاسما مشخص می کند که فقط محصولات جانبی گازی تولید می کند که می توانند توسط پمپ خلاء حذف شوند و از تمیز ماندن سطح ویفر اطمینان حاصل شود. این جداسازی تماس تمیز و غیر مکانیکی مخصوصاً برای دستگاه های شکننده مانند MEMS مناسب است. هیچ نیروی مکانیکی برای ارتعاش ویفر و آسیب به عناصر حسگر وجود ندارد و هیچ ذره ای بین اجزا گیر نمی کند و بر حرکت آنها تأثیر می گذارد.

علیرغم مزایای بی‌شمار آن، قطعه‌سازی پلاسما چالش‌هایی را نیز به همراه دارد. فرآیند پیچیده آن به تجهیزات با دقت بالا و اپراتورهای باتجربه نیاز دارد تا از برش دقیق و پایدار اطمینان حاصل شود. علاوه بر این، دما و انرژی بالای پرتو پلاسما، نیازهای بیشتری را برای کنترل محیطی و اقدامات احتیاطی ایمنی ایجاد می‌کند و دشواری و هزینه استفاده از آن را افزایش می‌دهد.