2025-09-30
Какво е плазмено нарязане?
Нарязването на пластини е последната стъпка в процеса на производство на полупроводници, разделяйки силициевите пластини на отделни чипове (наричани още матрици). Традиционните методи използват диамантени остриета или лазери за рязане по дължината на нарязаните улици между чиповете, като ги отделят от вафлата. Плазменото рязане използва процес на сухо ецване, за да ецва материала в улиците за рязане чрез флуорна плазма, за да постигне ефекта на разделяне. С напредъка на полупроводниковата технология пазарът все повече изисква по-малки, по-тънки и по-сложни чипове. Плазменото нарязване постепенно измества традиционните диамантени ножове и лазерни решения, защото може да подобри добива, производствения капацитет и гъвкавостта на дизайна, превръщайки се в първия избор на полупроводниковата индустрия.
Плазменото рязане използва химически методи за отстраняване на материали в улиците за рязане. Няма механични повреди, термичен стрес и физическо въздействие, така че няма да причини повреда на чиповете. Следователно чиповете, разделени с помощта на плазма, имат значително по-висока устойчивост на счупване от тези, нарязани с диамантени остриета или лазери. Това подобрение на механичната цялост е особено ценно за чипове, които са подложени на физически стрес по време на употреба.
Плазменото нарязване може значително да подобри ефективността на производството на чипове и производителността на чипове за една пластина. Диамантените остриета и лазерното рязане изискват рязане по дължината на линиите за рязане една по една, докато плазменото рязане може да обработва всички линии за рязане едновременно, което значително подобрява ефективността на производството на чипове. Плазменото рязане не е физически ограничено от ширината на диамантено острие или размера на лазерно петно и може да направи улиците за рязане по-тесни, което позволява да се изрежат повече чипове от една пластина. Този метод на рязане освобождава оформлението на пластините от ограниченията на траекторията на рязане по права линия, което позволява по-голяма гъвкавост при дизайна на формата и размера на чипа. Това напълно използва зоната на вафлата, избягвайки ситуацията, в която зоната на вафлата трябваше да бъде пожертвана за механично нарязване на кубчета. Това значително увеличава производителността на чипове, особено за чипове с малък размер.
Механичното изрязване или лазерната аблация може да остави отломки и замърсяване с частици върху повърхността на вафлата, което е трудно да се отстрани напълно дори при внимателно почистване. Химическата природа на плазменото нарязване определя, че то произвежда само газообразни странични продукти, които могат да бъдат отстранени от вакуумна помпа, като се гарантира, че повърхността на вафлата остава чиста. Това чисто, немеханично разделяне на контактите е особено подходящо за чупливи устройства като MEMS. Няма механични сили, които да вибрират пластината и да повредят чувствителните елементи, и няма частици, които да заседнат между компонентите и да повлияят на тяхното движение.
Въпреки многобройните си предимства, плазменото нарязване също представлява предизвикателство. Неговият сложен процес изисква високо прецизно оборудване и опитни оператори, за да се осигури точно и стабилно нарязване на кубчета. Освен това високата температура и енергия на плазмения лъч поставят по-високи изисквания към контрола на околната среда и предпазните мерки за безопасност, което увеличава трудността и цената на неговото приложение.