Le processus de d\u00e9coupage en lames est la m\u00e9thode d'individualisation des plaquettes la plus largement adopt\u00e9e dans la fabrication des semi-conducteurs. Malgr\u00e9 l'\u00e9mergence de technologies alternatives telles que le d\u00e9coupage au laser et le d\u00e9coupage furtif, le d\u00e9coupage en lame reste la principale solution pour la production en grande s\u00e9rie en raison de sa flexibilit\u00e9, de la possibilit\u00e9 de contr\u00f4ler le processus et de sa compatibilit\u00e9 avec une large gamme de mat\u00e9riaux pour les plaquettes de silicium. Du point de vue de l'ing\u00e9nierie des proc\u00e9d\u00e9s, le d\u00e9coupage en lame n'est pas une action de coupe unique, mais une s\u00e9quence \u00e9troitement contr\u00f4l\u00e9e d'\u00e9v\u00e9nements m\u00e9caniques, thermiques et d'enl\u00e8vement de mati\u00e8re.<\/p>\n
Cette page fournit une explication ax\u00e9e sur le processus de d\u00e9coupage en lames des plaquettes de semi-conducteurs. Elle met l'accent sur la mani\u00e8re dont le processus est ex\u00e9cut\u00e9 \u00e9tape par \u00e9tape, sur les param\u00e8tres qui doivent \u00eatre contr\u00f4l\u00e9s \u00e0 chaque \u00e9tape et sur la mani\u00e8re dont le d\u00e9coupage en lame se compare \u00e0 d'autres m\u00e9thodes de singularisation d'un point de vue technique. Le contenu est destin\u00e9 \u00e0 soutenir le d\u00e9veloppement et l'optimisation des processus pratiques plut\u00f4t que la discussion th\u00e9orique.<\/p>\n
Cette page compl\u00e8te le pilier principal Lames de d\u00e9coupe de plaquettes pour applications semi-conductrices<\/a> et s'appuie sur le mat\u00e9riel et les principes de d\u00e9coupe d\u00e9crits dans le document Technologie des lames de d\u00e9coupe<\/a>.<\/p>\n Le d\u00e9coupage en tranches est un processus m\u00e9canique d'individualisation des tranches dans lequel une lame diamant\u00e9e rotative d\u00e9coupe une tranche de semi-conducteur le long de lignes de tra\u00e7age pr\u00e9d\u00e9finies. La plaquette est mont\u00e9e sur un ruban adh\u00e9sif, soutenue par un mandrin \u00e0 vide et index\u00e9e sous une broche \u00e0 grande vitesse. L'enl\u00e8vement de mati\u00e8re se fait par coupe abrasive et rupture fragile contr\u00f4l\u00e9e \u00e0 l'interface lame-gaufre.<\/p>\n Du point de vue de l'ing\u00e9nierie des proc\u00e9d\u00e9s, le d\u00e9coupage en tranches se caract\u00e9rise par un contact physique direct entre l'outil et la plaquette. Ce contact permet un contr\u00f4le pr\u00e9cis de la profondeur de coupe et de la largeur du trait de scie, mais il introduit \u00e9galement des contraintes m\u00e9caniques qui doivent \u00eatre g\u00e9r\u00e9es avec soin. Le succ\u00e8s du processus de d\u00e9coupage des lames d\u00e9pend du maintien d'un \u00e9quilibre stable entre l'efficacit\u00e9 de la coupe et la suppression des dommages sur l'ensemble de la plaquette.<\/p>\n Contrairement aux m\u00e9thodes bas\u00e9es sur le laser, le d\u00e9coupage en lame enl\u00e8ve le mat\u00e9riau physiquement plut\u00f4t que de modifier les champs de contrainte internes. Ce proc\u00e9d\u00e9 s'adapte donc tr\u00e8s bien aux diff\u00e9rentes \u00e9paisseurs de plaquettes, aux diff\u00e9rents mat\u00e9riaux et \u00e0 la disposition des dispositifs, \u00e0 condition que le choix des lames et les param\u00e8tres du proc\u00e9d\u00e9 soient correctement adapt\u00e9s.<\/p>\n Le processus de d\u00e9coupage des lames se compose de plusieurs \u00e9tapes s\u00e9quentielles, chacune jouant un r\u00f4le sp\u00e9cifique dans le contr\u00f4le de l'int\u00e9grit\u00e9 de la plaquette et de la qualit\u00e9 finale de la matrice. Bien que l'automatisation des \u00e9quipements ait rationalis\u00e9 ces \u00e9tapes, la logique du processus sous-jacent reste inchang\u00e9e.<\/p>\n Le processus commence par le montage de la plaquette sur une bande de d\u00e9coupage, qui est g\u00e9n\u00e9ralement un film adh\u00e9sif sensible aux UV ou \u00e0 la pression, soutenu par un cadre en m\u00e9tal ou en polym\u00e8re. La bande fournit un support m\u00e9canique pendant la d\u00e9coupe et emp\u00eache les matrices individuelles de se s\u00e9parer pr\u00e9matur\u00e9ment. La plan\u00e9it\u00e9 du montage est essentielle ; tout gauchissement de la plaquette ou air emprisonn\u00e9 peut entra\u00eener une profondeur de coupe in\u00e9gale et un \u00e9caillage localis\u00e9.<\/p>\n Apr\u00e8s le montage, la plaquette est align\u00e9e \u00e0 l'aide de syst\u00e8mes optiques qui d\u00e9tectent les marques d'alignement ou les lignes de tra\u00e7age. Un alignement pr\u00e9cis garantit que la lame suit les trajectoires de coupe pr\u00e9vues et \u00e9vite les zones actives du dispositif. Un mauvais alignement \u00e0 ce stade ne peut \u00eatre corrig\u00e9 ult\u00e9rieurement et entra\u00eene souvent une perte de rendement catastrophique.<\/p>\n Avant le d\u00e9but de la coupe, la lame de d\u00e9coupe est install\u00e9e, v\u00e9rifi\u00e9e et dress\u00e9e si n\u00e9cessaire. Le conditionnement de la lame garantit que les particules de diamant sont correctement expos\u00e9es et que le bord de la lame est concentrique par rapport \u00e0 la broche. Une exposition irr\u00e9guli\u00e8re de la lame peut entra\u00eener des forces de coupe instables et des largeurs de trait de scie non uniformes sur la tranche.<\/p>\n La configuration de la lame doit tenir compte de l'\u00e9paisseur de la lame, de la hauteur de la jante et du comportement d'usure attendu. Ces param\u00e8tres sont \u00e9troitement li\u00e9s \u00e0 la conception de l'aube d\u00e9crite dans la section technologie des lames de d\u00e9coupe<\/a>.<\/p>\n Pendant la passe de coupe, la lame tourne \u00e0 grande vitesse tout en s'enfon\u00e7ant dans la plaquette \u00e0 une vitesse contr\u00f4l\u00e9e. La profondeur de coupe est g\u00e9n\u00e9ralement r\u00e9gl\u00e9e pour d\u00e9passer l\u00e9g\u00e8rement l'\u00e9paisseur de la tranche afin d'assurer une s\u00e9paration compl\u00e8te sans contact excessif avec la bande. La vitesse d'alimentation et la vitesse de la broche sont s\u00e9lectionn\u00e9es pour \u00e9quilibrer le d\u00e9bit et la qualit\u00e9 des bords.<\/p>\n L'eau de refroidissement ou le liquide de coupe est aliment\u00e9 en permanence pour \u00e9liminer les d\u00e9bris, dissiper la chaleur et stabiliser les forces de coupe. Un d\u00e9bit insuffisant de liquide de refroidissement peut provoquer un \u00e9chauffement localis\u00e9, acc\u00e9l\u00e9rant la d\u00e9gradation de la liaison et augmentant le risque d'\u00e9caillage.<\/p>\n Apr\u00e8s avoir effectu\u00e9 une s\u00e9rie de coupes parall\u00e8les dans une direction, la plaquette est index\u00e9e et tourn\u00e9e pour effectuer des coupes orthogonales. Cette \u00e9tape permet de diviser la plaquette en matrices individuelles tout en maintenant leur position sur la bande. La coh\u00e9rence entre les directions de coupe est importante, car les propri\u00e9t\u00e9s anisotropes de la plaquette peuvent causer des dommages en fonction de la direction.<\/p>\n La performance des lames de d\u00e9coupe est tr\u00e8s sensible aux param\u00e8tres du processus. Ces param\u00e8tres doivent \u00eatre r\u00e9gl\u00e9s en tant que syst\u00e8me plut\u00f4t qu'ind\u00e9pendamment les uns des autres.<\/p>\n
\nQu'est-ce que le processus de d\u00e9coupage en d\u00e9s des lames ?<\/h2>\n
\n\u00c9tapes du d\u00e9coupage en tranches des plaquettes de silicium<\/h2>\n
Montage et alignement des plaquettes<\/h3>\n
Mise en place et conditionnement des lames<\/h3>\n
Ex\u00e9cution de la passe de coupe<\/h3>\n
Indexation et singularisation de la tranche compl\u00e8te<\/h3>\n
\nParam\u00e8tres typiques du processus de d\u00e9coupage des lames<\/h2>\n