ما هو تقطيع البلازما？

ما هو تقطيع البلازما？

إن تقطيع الرقاقات هو الخطوة الأخيرة في عملية تصنيع أشباه الموصلات، حيث يتم فصل رقائق السيليكون إلى شرائح فردية (وتسمى أيضًا القوالب). تستخدم الطرق التقليدية شفرات الماس أو الليزر لقطع شوارع التقطيع بين الرقائق، وفصلها عن الرقاقة. يستخدم تقطيع البلازما عملية الحفر الجاف لحفر المواد الموجودة في شوارع التقطيع من خلال بلازما الفلور لتحقيق تأثير الفصل. مع تقدم تكنولوجيا أشباه الموصلات، يطلب السوق بشكل متزايد شرائح أصغر وأرق وأكثر تعقيدًا. يحل تقطيع البلازما محل شفرات الماس التقليدية وحلول الليزر تدريجيًا لأنه يمكن أن يحسن الإنتاجية والقدرة الإنتاجية ومرونة التصميم، ليصبح الخيار الأول لصناعة أشباه الموصلات.

يمكن أن يترك التقطيع الميكانيكي أو الاستئصال بالليزر حطامًا وتلوثًا جسيميًا على سطح الرقاقة، وهو أمر يصعب إزالته تمامًا حتى مع التنظيف الدقيق. تحدد الطبيعة الكيميائية لتقطيع البلازما أنها تنتج فقط منتجات ثانوية غازية يمكن إزالتها بواسطة مضخة تفريغ، مما يضمن بقاء سطح الرقاقة نظيفًا. يعد فصل الاتصال النظيف وغير الميكانيكي هذا مناسبًا بشكل خاص للأجهزة الهشة مثل MEMS. لا توجد قوى ميكانيكية تؤدي إلى اهتزاز الرقاقة وإتلاف عناصر الاستشعار، ولا توجد جزيئات تعلق بين المكونات وتؤثر على حركتها.

يمكن أن يؤدي تقطيع البلازما إلى تحسين كفاءة إنتاج الرقاقة وإخراج الرقاقة لكل رقاقة واحدة بشكل كبير. تتطلب الشفرات الماسية والتقطيع بالليزر التقطيع على طول خطوط الكاتب واحدًا تلو الآخر، في حين أن تقطيع البلازما يمكنه معالجة جميع خطوط الكاتب في وقت واحد، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة إنتاج الرقائق. لا يقتصر تقطيع البلازما فعليًا على عرض شفرة الماس أو حجم بقعة الليزر، ويمكن أن يجعل شوارع التقطيع أضيق، مما يسمح بقطع المزيد من الرقائق من رقاقة واحدة. تعمل طريقة القطع هذه على تحرير تخطيط الرقاقة من قيود مسار القطع المستقيم، مما يسمح بمرونة أكبر في تصميم شكل وحجم الرقاقة. وهذا يستخدم منطقة الرقاقة بشكل كامل، مما يتجنب الموقف الذي يجب فيه التضحية بمنطقة الرقاقة من أجل التقطيع الميكانيكي. يؤدي هذا إلى زيادة إنتاج الرقائق بشكل كبير، خاصة بالنسبة للرقائق صغيرة الحجم.

يمكن أن يؤدي تقطيع البلازما إلى تحسين كفاءة إنتاج الرقاقة وإخراج الرقاقة لكل رقاقة واحدة بشكل كبير. تتطلب الشفرات الماسية والتقطيع بالليزر التقطيع على طول خطوط الكاتب واحدًا تلو الآخر، في حين أن تقطيع البلازما يمكنه معالجة جميع خطوط الكاتب في وقت واحد، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة إنتاج الرقائق. لا يقتصر تقطيع البلازما فعليًا على عرض شفرة الماس أو حجم بقعة الليزر، ويمكن أن يجعل شوارع التقطيع أضيق، مما يسمح بقطع المزيد من الرقائق من رقاقة واحدة. تعمل طريقة القطع هذه على تحرير تخطيط الرقاقة من قيود مسار القطع المستقيم، مما يسمح بمرونة أكبر في تصميم شكل وحجم الرقاقة. وهذا يستخدم منطقة الرقاقة بشكل كامل، مما يتجنب الموقف الذي يجب فيه التضحية بمنطقة الرقاقة من أجل التقطيع الميكانيكي. يؤدي هذا إلى زيادة إنتاج الرقائق بشكل كبير، خاصة بالنسبة للرقائق صغيرة الحجم.

على الرغم من مزاياه العديدة، فإن تقطيع البلازما يمثل أيضًا تحديات. تتطلب عمليتها المعقدة معدات عالية الدقة ومشغلين ذوي خبرة لضمان تقطيع دقيق ومستقر. علاوة على ذلك، فإن ارتفاع درجة حرارة وطاقة شعاع البلازما يفرض متطلبات أعلى على التحكم البيئي واحتياطات السلامة، مما يزيد من صعوبة وتكلفة تطبيقه.