Qu'est-ce que le découpage au plasma ?

Qu'est-ce que le découpage au plasma ?

Le découpage des tranches est l'étape finale du processus de fabrication des semi-conducteurs, qui consiste à séparer les tranches de silicium en puces individuelles (également appelées matrices). Les méthodes traditionnelles utilisent des disques diamantés ou des lasers pour couper le long des rues de découpe entre les puces, les séparant de la plaquette. Le découpage en dés au plasma utilise un processus de gravure à sec pour graver le matériau dans les rues de découpage au moyen d'un plasma fluoré afin d'obtenir l'effet de séparation. Avec les progrès de la technologie des semi-conducteurs, le marché exige de plus en plus de puces plus petites, plus fines et plus complexes. La découpe au plasma remplace progressivement les lames diamantées et les solutions laser traditionnelles car elle peut améliorer le rendement, la capacité de production et la flexibilité de conception, devenant ainsi le premier choix de l'industrie des semi-conducteurs.

Le découpage au plasma utilise des méthodes chimiques pour éliminer les matériaux présents dans les rues de découpage. Il n'y a aucun dommage mécanique, aucune contrainte thermique et aucun impact physique, cela n'endommagera donc pas les puces. Par conséquent, les puces séparées par plasma ont une résistance à la fracture nettement supérieure à celle des dés utilisant des lames de diamant ou des lasers. Cette amélioration de l'intégrité mécanique est particulièrement intéressante pour les puces soumises à des contraintes physiques lors de leur utilisation.

Le découpage au plasma peut grandement améliorer l’efficacité de la production de puces et le rendement de puces par tranche unique. Les disques diamantés et la découpe laser nécessitent une découpe le long des lignes de découpe une par une, tandis que la découpe au plasma peut traiter toutes les lignes de découpe simultanément, ce qui améliore considérablement l'efficacité de production des puces. Le découpage au plasma n'est pas physiquement limité par la largeur d'une lame diamantée ou par la taille d'un point laser, et peut rendre les rues de découpage plus étroites, permettant de découper davantage de copeaux à partir d'une seule plaquette. Cette méthode de découpe libère la disposition des tranches des contraintes d'une trajectoire de découpe en ligne droite, permettant une plus grande flexibilité dans la conception de la forme et de la taille des puces. Cela utilise pleinement la surface de la tranche, évitant ainsi la situation dans laquelle la surface de la tranche devait être sacrifiée pour le découpage mécanique. Cela augmente considérablement la production de puces, en particulier pour les puces de petite taille.

Le découpage mécanique en dés ou l'ablation au laser peuvent laisser des débris et des particules contaminées sur la surface de la plaquette, difficiles à éliminer complètement même avec un nettoyage minutieux. La nature chimique du découpage au plasma détermine qu'il ne produit que des sous-produits gazeux qui peuvent être éliminés par une pompe à vide, garantissant ainsi que la surface de la tranche reste propre. Cette séparation de contact propre et non mécanique est particulièrement adaptée aux dispositifs fragiles tels que les MEMS. Il n'y a aucune force mécanique pour faire vibrer la plaquette et endommager les éléments de détection, et aucune particule ne peut se coincer entre les composants et affecter leur mouvement.

Malgré ses nombreux avantages, le découpage plasma présente également des défis. Son processus complexe nécessite un équipement de haute précision et des opérateurs expérimentés pour garantir un découpage en dés précis et stable. De plus, la température et l'énergie élevées du faisceau de plasma imposent des exigences plus élevées en matière de contrôle environnemental et de précautions de sécurité, augmentant ainsi la difficulté et le coût de son application.

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