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Stealth Dicing?（隱形切割）技術
發(fā)布時間：2024-07-01
原理
隱形切割技術可將能夠穿透材料的波長的激光光束聚焦，在內(nèi)部聚焦并形成晶圓破裂的起點（改性層：隱形切割層，以下稱為“SD 層”），然后向晶圓施加外部應力，將其分離。該過程主要由兩部分組成，即形成 SD 層以使晶圓內(nèi)部破裂的“激光輻照過程”以及用于分離晶圓的“膨脹過程”。
過程 1：激光輻照過程
激光光束聚焦在晶圓內(nèi)部，形成 SD 層以分離晶圓。裂紋也從 SD 層形成，而 SD 層在內(nèi)部朝向晶圓的頂部和底部表面形成，這些裂紋通過激光光束掃描沿著計劃的切割線連接。此外，為了切割 MEMS 器件等厚晶圓，在厚度方向上形成多個 SD 層，然后連接裂紋。
必須根據(jù)用途使用 SD 層的四種模式；這些模式組合在一起，實現(xiàn)最佳處理條件。最佳處理條件是否存在取決于半導體器件的狀態(tài)，如晶圓的厚度或芯片的形狀，以及是否存在任何金屬薄膜等。
過程 2：膨脹過程
通過膠帶膨脹等行為在周邊方向上拉緊膠帶，對已形成 SD 層的晶圓施加外力。這會對晶圓的內(nèi)部裂紋狀態(tài)施加拉應力，并使裂紋延伸到頂部和底部表面，從而分離晶片。
由于晶圓分離是通過延伸裂紋進行的，因此沒有應力施加在器件上。此外，由于基本上沒有截口損失，這會提高芯片成品率。
下面顯示了使用隱形切割技術切割的具有膜結(jié)構(gòu)的 MEMS 器件以及具有保護薄膜和金屬薄膜的器件的照片。這實現(xiàn)了鋒利的切割質(zhì)量，芯片的頂部和底部表面沒有任何切屑。切割效果良好，沒有任何損壞，也沒有污染物附著到芯片中心的膜結(jié)構(gòu)上。
特點
與傳統(tǒng)技術的區(qū)別
隱形切割技術從基本原理上解決了刀片切割和燒蝕切割的問題。
刀片切割
金剛石砂輪高速轉(zhuǎn)動，利用刀片切割技術切割晶圓，這會出現(xiàn)以下類型的問題。
○ 振動和冷卻水造成應力負荷和再污染
○ 切屑導致強度下降
○ 分散物質(zhì)導致脆弱結(jié)構(gòu)斷裂和污染
（增加保護膜的成型工序和去除工序）
○ 芯片成品率受限
○ 處理速度受限
燒蝕切割
燒蝕切割是一種使用激光的切割技術。激光光束聚焦在晶圓的頂部表面，在晶圓中蝕刻出凹槽，然后使用燒蝕切割技術將晶圓切割，這會出現(xiàn)以下類型的問題。
○ 由于所謂 HAZ（熱影響區(qū)）的熱效應而導致強度劣化
○ 分散物質(zhì)導致脆弱結(jié)構(gòu)斷裂和污染
（增加保護膜的成型工序和去除工序）
○ 芯片成品率受限
○ 處理速度受限
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