Cos'è la cubettatura al plasma?

Cos'è la cubettatura al plasma?

Il wafer dicing è la fase finale del processo di produzione dei semiconduttori, che separa i wafer di silicio in singoli chip (chiamati anche matrici). I metodi tradizionali utilizzano lame diamantate o laser per tagliare lungo le vie di cubettatura tra i trucioli, separandoli dal wafer. La cubettatura al plasma utilizza un processo di incisione a secco per incidere il materiale nelle vie di cubettatura attraverso il plasma al fluoro per ottenere l'effetto di separazione. Con il progresso della tecnologia dei semiconduttori, il mercato richiede sempre più chip più piccoli, più sottili e più complessi. La cubettatura al plasma sta gradualmente sostituendo le tradizionali lame diamantate e le soluzioni laser perché può migliorare la resa, la capacità produttiva e la flessibilità di progettazione, diventando la prima scelta dell’industria dei semiconduttori.

La cubettatura al plasma utilizza metodi chimici per rimuovere i materiali nelle strade di cubettatura. Non vi sono danni meccanici, stress termico e impatto fisico, quindi non causerà danni ai chip. Pertanto, i trucioli separati utilizzando il plasma hanno una resistenza alla frattura significativamente più elevata rispetto a quelli che utilizzano lame diamantate o laser. Questo miglioramento dell'integrità meccanica è particolarmente prezioso per i chip soggetti a stress fisico durante l'uso.

Il taglio al plasma può migliorare notevolmente l'efficienza della produzione di chip e la produzione di chip per singolo wafer. Le lame diamantate e la cubettatura laser richiedono la cubettatura lungo le linee di tracciatura una per una, mentre la cubettatura al plasma può elaborare tutte le linee di tracciatura contemporaneamente, il che migliora notevolmente l'efficienza di produzione dei chip. La cubettatura al plasma non è fisicamente limitata dalla larghezza di una lama diamantata o dalla dimensione di un punto laser e può rendere le vie di cubettatura più strette, consentendo di tagliare più chip da un singolo wafer. Questo metodo di taglio libera il layout del wafer dai vincoli di un percorso di taglio in linea retta, consentendo una maggiore flessibilità nella progettazione della forma e delle dimensioni del chip. Ciò utilizza completamente l'area del wafer, evitando la situazione in cui l'area del wafer deve essere sacrificata per la cubettatura meccanica. Ciò aumenta significativamente la produzione di chip, soprattutto per i chip di piccole dimensioni.

La cubettatura meccanica o l'ablazione laser possono lasciare detriti e contaminazione da particelle sulla superficie del wafer, che è difficile da rimuovere completamente anche con un'accurata pulizia. La natura chimica della cubettatura al plasma determina la produzione solo di sottoprodotti gassosi che possono essere rimossi da una pompa a vuoto, garantendo che la superficie del wafer rimanga pulita. Questa separazione dei contatti pulita e non meccanica è particolarmente adatta per dispositivi fragili come i MEMS. Non sono presenti forze meccaniche che possano far vibrare il wafer e danneggiare gli elementi di rilevamento, né particelle che possano rimanere intrappolate tra i componenti e influenzarne il movimento.

Nonostante i suoi numerosi vantaggi, la cubettatura al plasma presenta anche delle sfide. Il suo complesso processo richiede attrezzature di alta precisione e operatori esperti per garantire una cubettatura precisa e stabile. Inoltre, l’elevata temperatura e l’energia del fascio di plasma pongono requisiti più elevati in termini di controllo ambientale e precauzioni di sicurezza, aumentando la difficoltà e il costo della sua applicazione.