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?晶圆划片工艺分析
?来源：中国IC技术交易网
晶圆划片工艺已经不再只是把一个硅晶圆划片成单独的芯片
这样简单的操作。随着更多的封装工艺在晶圆级完成，并且要 进行必要的微型化，针对不同任务的要求，在分割工艺中需要对 不同的操作参数进行调整。 例如，分割QFN封装需要具有
可以切割柔性和脆性材料组成的复合基板的能力。 MEMS封 装则常常具有微小和精细的结构 &mdashmdash;梁、桥、钱 链、转轴、膜和其他敏感形态&mdashmdash;这些都需要特
别的操作技术和注意事项。 在切割硅晶圆厚度低于100?,
或者像GaAs这样的脆性材料时，又增添了额外的挑战 &mdashmdash;例如碎片、断裂和残渣的产生。像晶圆划线
和切割，这两种将晶圆分割成单独芯片工艺中最常见的技术 ，通
常是分别采用金刚石锯和金刚石划线工具完成的。 2 激光技术
的更新使激光划线和激光划片成为一种可行的选择 ,特别在蓝
光 LED 封装和 GaAs 基板应用中。
图 UV 胶带的分割工艺流程图。 无论选择
哪种分割工艺 ,所有的方法都需要首先将晶圆保护起来 ,之后进
行切割 ,以保证进入芯片粘结工序之前的转运和存储过程芯片
的完整性。 其他的可能方法包括基于胶带的系统、 基于筛网的
系统以及采用其他粘结剂的无胶带系统。 工艺 标准的
切割工艺中首先是将减薄的晶圆放置好 ,使其元件面朝下 ,放在
固定于钢圈的释放胶带上。 这样的结构在切割过程中可以保证
晶圆 ,并且将芯片和封装继续保持在对齐的位置 ,方便向后续工
艺的转运。工艺的局限来自于减薄晶圆的应用 ,在存储之后很
难从胶带上取下晶圆 ,采用激光的话容易切到胶带 ,同时在切割
过程中冷却水的冲击也会对芯片造成损伤。 基于胶带的分
图 200 或 300mm 晶圆的 UV 固化单元可以放置在
桌子上 ,采用 365nm 波长的激光每个小时可以处理 50 片晶
圆。 采用基于胶带的系统时 ,需要重点考虑置放系统 ,以及
所采用的条带类型是不是适合要切割的材料。 对于框架置放系
统来说有多种选择。
SEC(SemiconductorEquipmentCorporation) 公司拥有晶
圆 / 薄膜框架条带的两个模型 ,在受控的温度和气压参数下使
用条带。 ADT(AdvancedDicingTechnologies) 公司 966 型
晶圆置放机是一款高产率自动置放系统 ,可采用蓝膜和 UV 条
带 ,放置操作均匀 ,并具有条带张力 ,可以消除空气气泡。 该置放
系统具有用于切割残留薄膜的环形切割刀 ,以及可编程的温度
调整装置。 Disco 公司为封装和晶圆分割设计了不同的工具 ,
包括切割锯、 切割刀和切割引擎。 条带选择 所有的七
个条带都由三部分组成 &mdashmdash; 塑料基膜 ,其上覆有
对压力敏感的粘膜以及一层释放膜。 在大部分应用中使用的条
带分为两类：蓝膜 （价格最低 ）和 UV 。蓝膜是用于标准硅晶圆
的切割 ,有时在切割像 GaAs 这样更脆弱的基板时 ,也用于连接
昂贵的 UV 条带。 这类基板放置在一片双面 UV 条带上并切割
到指定的尺寸 ,之后将其放置到带有蓝膜的金