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晶圓切割制程
來源:文仔的博客 | 作者:chnchip | 發布時間: 2020-12-29 | 1233 次瀏覽 | 分享到:
       晶圓切割制程:繃片 → 切割 → UV照射

       晶圓切割(Dicing),也叫劃片(Die Sawing),是將一個晶圓上單獨的die通過高速旋轉的金剛石刀片(也有激光切割技術)切割開來,形成獨立的單顆的晶片,為后續工序做準備。

       繃片(Wafer Mounter),是一個切割前的晶圓固定工序,在晶圓的背面貼上一層藍膜,并固定在一個金屬框架(Frame)上,以利于后面切割。在貼膜的過程中要加60℃~80℃溫度,使藍膜能牢固粘貼在晶圓上(一般實際加工過程時貼膜后放入烘烤箱烘烤),防止切割過程由于粘貼不牢造成die飛出。

       切割過程中需要用DI離子水沖去切割產生的硅渣和釋放靜電,DI離子水由CO2純水機制備。將二氧化碳氣體溶于離子水中,降低水的阻抗,從而利于釋放靜電。

       UV照射是用紫外線照射切割完的藍膜,降低藍膜的粘性,方便后續挑粒。

       切割分為半切和全切兩種。半切是切割4/5晶圓厚度,不會切透晶圓,然后用機械方式(銅棒滾過)使其自動裂口形成獨立die。這種方式費用低,一般用于挑粒裝盒的方式中,可以不用貼藍膜,但容易發生背崩。全切即將晶圓切透,切割前要貼膜,會切割到藍膜。這種方式一般用在選擇晶片留藍膜上出貨的客戶。

       每個die之間會留有間隙,成為切割道(saw street),刀片沿著切割道切割。

       晶圓劃片工藝的重要質量缺陷
       因為硅材料的脆性,機械切割方式會對晶圓的正面和背面產生機械應力,結果在芯片的邊緣產生正面崩角(FSC—Front Side Chipping)及背面崩角(BSC—Back Side Chipping)。
正面崩角和背面崩角會降低芯片的機械強度,初始的芯片邊緣裂隙在后續的封裝工藝中或在產品的使用中會進一步擴散,從而可能引起芯片斷裂。另外,如果崩角進入了用于保護芯片內部電路、防止劃片損傷的密封環(Seal Ring)內部時,芯片的電氣性能和可靠性都會受到影響。
       封裝工藝設計規則限定崩角不能進入芯片邊緣的密封圈。如果將崩角大小作為評核晶圓切割質量/能力的一個指標,則可用公式來計算晶圓切割能力指數(Cpk)(圖1)。

圖1劃片能力指數的計算

       D1、D2代表劃片街區中保留完整的部分,FSC是指正面崩角的大小。依照封裝工藝設計規則,D1、D2的最小值可以為0,允許崩角存在的區域寬度D為 (街區寬度-刀痕寬度)/2, 為D1、D2的平均值, 為D1、D2的方差。依統計學原理,對于一個合格的劃片工藝而言,其切割能力指數應大于1.5。



源文地址:http://blog.sina.com.cn/s/blog_69109d9a0100y82h.html
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