劃片工藝又稱切割工藝,是指用不同的方法將單個芯片從圓片上分離出來,是封裝中必不可少的工藝。目前,劃片工藝主要分為金鋼石刀片機械切割、激光切割和等離子切割了3種工藝。
(1) 金鋼石刀片機械切割:以高速旋轉的超薄金剛石刀片穿過圓片并延伸至 20~30μm 的切割膜中,沿著芯片與芯片之間的切割道,將整片圓片分成一個個單獨的芯片。
目前,機械切割用的刀片主要是輪轂刀片,通過電鍍的方式在輪轂上形成所需要的厚度。在機械切割過程中,必須使用配備的冷卻噴嘴供水一方面使得刀片得到冷卻,移除在切割點處產生的熱,另一方面清除切割過程中產生的污染物和硅粉顆粒。
(2) 激光切割:主要分為穿透切割和隱形切割兩種。穿透切割是指激光直接切穿整個圓片并分離得到芯片。隱形切割的原理是,用傳統的 DPSS 激光器(nm 級紅外)透過材料表面,并聚焦于內部,當內部激光功率密度超過臨界值時,可以在任意深度上形成帶狀 SD 層(多晶層/高位錯密度層和微裂紋/孔洞),然后再通過擴晶得到芯片。
隱形切割技術避免了傳統激光切割由于熔化等導致熱損傷等缺點,且非常適用于超薄半導體硅片的高速和高質量切割。
(3) 等離子切割:先用光阻覆蓋圓片的表面,通過曝光和品影工藝,去除芯片間切割道內的光刻膠,然后在低壓的真空腔體內通人特殊的氣體,通過高頻的直流電或交流電將氣體等離子化,使等離子和切割道內的硅反應,形成一個個單獨的芯片。
目前,等離子切割更多應用于超小尺寸的芯片切割,一方面可以滅少切割成本,另一方面可以減少切割道的寬度,增加圓片所設計的芯片數量,進一步減少芯片的成本。
隨著圓片工藝發展到 90nm 以下,低k材料作為線路之間的絕緣體,由于低k材料的抗熱性、化學性、機械延展性及材料穩定性差等原因,對含有低6材料的圓片切割要求也變得更為困難。
目前,行業內通常采用穿透式激光切割去除切割道中的低k介質層,再用機械切割的方式將圓片切成一個個獨立的芯片(Die) 。
審核編輯:劉清
-
激光器
+關注
關注
17文章
2524瀏覽量
60469
原文標題:劃片工藝,晶圓切割製程,Wafer Dicing Process
文章出處:【微信號:Semi Connect,微信公眾號:Semi Connect】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論