Wat is waferchippen en hoe kan dit worden opgelost?

Waferdicing is een cruciaal proces in de productie van halfgeleiders en heeft een directe invloed op de kwaliteit en prestaties van de uiteindelijke chip.wafersplintering“vooralvoorzijdelijke splinteringenachterzijde scheurenis een frequent en ernstig gebrek dat de productie-efficiëntie en -opbrengst aanzienlijk beperkt.Het scheppen van chips heeft niet alleen invloed op het uiterlijk van chips, maar kan ook onomkeerbare schade aan hun elektrische prestaties en mechanische betrouwbaarheid veroorzaken.

Definitie en soorten waferchippen

Wafersplintering verwijst naarscheuren of materiaalbreuken aan de randen van chips tijdens het hakprocesHet wordt over het algemeen ingedeeld in:voorzijdelijke splinteringenachterzijde scheuren:

• Voorzijde van de splinterplaatAls de chips zich uitstrekken tot in het circuitgebied, kan dit de elektrische prestaties en de betrouwbaarheid op lange termijn ernstig verminderen.

• AchterkantsplitsingHet meestal voorkomt na het dunner worden van de wafers, waarbij breuken in de grond of beschadigde laag aan de achterzijde verschijnen.

Vanuit structureel oogpunt,voorzijdelijke scheuren zijn vaak het gevolg van breuken in de epitaxiale of oppervlaktelagen, terwijlde achterzijde van de wafer is geslepen door beschadigde lagen die zijn gevormd tijdens het dunner maken van de wafer en het verwijderen van het substraatmateriaal.

Voorzijde-chippen kunnen verder worden ingedeeld in drie soorten:

1. Aanvankelijke splintering meestal optreedt tijdens de pre-snijfase bij de installatie van een nieuw blad, gekenmerkt door onregelmatige randbeschadiging.

2. Periodiek (cyclisch) splijten­ wordt herhaaldelijk en regelmatig voorgesteld tijdens continue snijwerkzaamheden.

3. Abnormale scheuren veroorzaakt door uitstorting van het blad, onjuiste voertempo, overmatige snijdiepte, verplaatsing van de wafer of vervorming.

De oorzaken van wafersplintering

1. Oorzaken van aanvankelijke scheuren

• Onvoldoende nauwkeurigheid van de installatie van het mes

• Het mes is niet correct in een perfecte cirkelvormige vorm gevormd.

• Onvolledige blootstelling aan diamantkorrels

Een nieuw mes dat niet adequaat is aangebracht, zal een slechte concentrisiteit vertonen, wat leidt tot een afwijking van de snijbaan.Als de diamantkorrels niet volledig blootgesteld zijn tijdens de pre-cut fase, kunnen er geen effectieve chipruimtes ontstaan, waardoor de kans op chips toeneemt.

2. Oorzaken van periodiek scheuren

• Besmetting van het lemmet door oppervlakteinslag

• Uitstekenende, overgrote diamantdeeltjes

• Adhesie van vreemde deeltjes (hars, metaaldruppels, enz.)

Bij het snijden kunnen zich door de inslag van de chip micro-notches ontwikkelen.terwijl residu of vreemde verontreinigende stoffen op het oppervlak van het lemmet de snijstabiliteit kunnen verstoren.

3Oorzaken van abnormale scheuren

• Uitstroom van het lemmet door slecht dynamisch evenwicht bij hoge snelheid

• Onjuiste voertempo of overmatige snijdiepte

• Verplaatsing of vervorming van de wafers tijdens het snijden

Deze factoren leiden tot onstabiele snijkrachten en afwijkingen van het vooraf ingestelde snijpad, wat rechtstreeks leidt tot brekingen van de randen.

4. Oorzaken van achterzijde scheuren

De achterzijde scheuren komt voornamelijk vanspanningsophoping tijdens het dunner maken van wafers en het warpen van wafers.

Tijdens het dunner maken, vormt zich een beschadigde laag aan de achterzijde, waardoor de kristalstructuur wordt verstoord en interne spanning ontstaat.die zich geleidelijk uitbreidt tot grote rugbreukenNaarmate de waferdikte afneemt, verzwakt de spanningsweerstand en neemt de vervorming toe, waardoor achterzijde scheuren waarschijnlijker wordt.

Gevolgen van de chips op chips en tegenmaatregelen

Invloed op de chipprestaties

Het scheppen van chips vermindert demechanische sterkteZelfs kleine scheuren aan de randen kunnen zich blijven verspreiden tijdens verpakking of daadwerkelijk gebruik, wat uiteindelijk leidt tot chipfractuur en elektrisch falen.het rechtstreeks in gevaar brengt de elektrische prestaties en de betrouwbaarheid van het apparaat op lange termijn.

Effectieve oplossingen voor waferchippen

1. Optimalisatie van procesparameters

Snij snelheid, voedingssnelheid en snijdiepte moeten dynamisch worden aangepast op basis van de waferoppervlakte, materiaaltype, dikte en snijvooruitgang om de stressconcentratie te minimaliseren.
Door de integratie vanmachinevisie en monitoring op basis van AI, kan in realtime de toestand van het blad en het chipgedrag worden gedetecteerd en de procesparameters automatisch worden aangepast voor nauwkeurige controle.

2Onderhoud en beheer van apparatuur

Het regelmatig onderhoud van de plakmachine is van essentieel belang om ervoor te zorgen:

• Spindelprecisie

• Stabiliteit van het transmissiesysteem

• Efficiëntie van het koelsysteem

Er moet een systeem worden ingevoerd voor het toezicht op de levensduur van het lemmet om ervoor te zorgen dat ernstig versleten lemmen worden vervangen voordat prestatieverlies scheuren veroorzaakt.

3. Selectie en optimalisatie van het lemmet

eigenschappen van het lemmet zoalsDiamantkorrelgrootte, bindhardheid en korreldichtheideen sterke invloed hebben op het chipgedrag:

• Grotere diamantkorrels verhogen de scheuren aan de voorzijde.

• Kleine korrels verminderen het splijten, maar verminderen de snijdoeltreffendheid.

• Een lagere korreldichtheid vermindert het splijten, maar verkort de levensduur van het gereedschap.

• Zachtere bindingsmaterialen verminderen de scheuren, maar versnellen het slijten.

voor apparaten op basis van silicium:De grootte van het diamantkorrel is de belangrijkste factor.Het selecteren van kwalitatief hoogwaardige messen met een minimale hoeveelheid grote korrels en een strikte controle op de korrelgrootte voorkomt effectief scheuren aan de voorzijde en houdt de kosten onder controle.

4. Maatregelen ter bestrijding van achterzijde-chippen

De belangrijkste strategieën zijn:

• Het optimaliseren van de spindel snelheid

• Het selecteren van fijnkorrelige diamanten abrasies

• Gebruik van zachte bindingsmaterialen en lage slijpstofconcentratie

• Zorg voor een nauwkeurige installatie van het blad en een stabiele spindelvibratie

Bij te hoge of te lage rotatiesnelheden neemt het risico op achterste breuken toe.nabehandeling zoals chemisch mechanisch polijsten, droog etsen en nat chemisch etsenhelpt bij het verwijderen van restschadelagen, het loslaten van interne spanning, het verminderen van warpage en het aanzienlijk verbeteren van de chipsterkte.

5Geavanceerde snijtechnologieën

De nieuwe niet-contact- en laagspanningssnijmethoden bieden verdere verbeteringen:

• LasersnijdenHet minimaliseert mechanisch contact en vermindert de chips door middel van hoogenergie-dichte verwerking.

• Waterstraal-snijdengebruik maakt van hoogdrukwater gemengd met micro-slijpstoffen, waardoor de thermische en mechanische spanning aanzienlijk wordt verminderd.

Versterking van de kwaliteitscontrole en -inspectie

Een strikt kwaliteitscontrolesysteem moet worden ingesteld in de gehele productieketen, van de controle van de grondstoffen tot de controle van het eindproduct.optische microscopen en scanning-elektronenmicroscopen (SEM)moet worden gebruikt voor een grondig onderzoek van wafers na het splitsen, zodat scheurdefecten vroegtijdig kunnen worden ontdekt en gecorrigeerd.

Conclusies

Wafersplintering is een complex, multi-factor defect waarbijprocesparameters, toestand van de apparatuur, eigenschappen van het blad, waferspanning en kwaliteitsbeheerAlleen door systematische optimalisatie op al deze gebieden kan de splintering effectief worden beheerd.productieopbrengst, chipbetrouwbaarheid en algemene prestaties van het apparaat.