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晶圆划片工艺分析起源：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芯片这么简单操作。伴随更多封装工艺在晶圆级完成,而且要进行必需微型化,针对不一样任务要求,在分割工艺中需要对不一样操作参数进行调整。比如,分割QFN封装需要含有能够切割柔性和脆性材料组成复合基板能力。MEMS封装则常常含有微小和精细结构&mdashmdash;梁、桥、铰链、转轴、膜和其它敏感形态&mdashmdash;这些全部需要尤其操作技术和注意事项。在切割硅晶圆厚度低于100?,或像GaAs这么脆性材料时,又增添了额外挑战&mdashmdash;比如碎片、断裂和残渣产生。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技术,通常是分别采取金刚石锯和金刚石划线工具完成。2激光技术更新使激光划线和激光划片成为一个可行选择,尤其在蓝光LED封装和GaAs基板应用中。图1.采取标准UV胶带分割工艺步骤图。不管选择哪种分割工艺,全部方法全部需要首先将晶圆保护起来,以后进行切割,以确保进入芯片粘结工序之前转运和存放过程芯片完整性。其它可能方法包含基于胶带系统、基于筛网系统和采取其它粘结剂无胶带系统。工艺标准切割工艺中首先是将减薄晶圆放置好,使其元件面朝下,放在固定于钢圈释放胶带上。这么结构在切割过程中能够确保晶圆,而且将芯片和封装继续保持在对齐位置,方便向后续工艺转运。工艺局限来自于减薄晶圆应用,在存放以后极难从胶带上取下晶圆,采取激光话轻易切到胶带,同时在切割过程中冷却水冲击也会对芯片造成损伤。基于胶带分割图2.可处理200或300mm晶圆UV固化单元能够放置在桌子上,采取365nm波长激光每个小时能够处理50片晶圆。采取基于胶带系统时,需要关键考虑置放系统,和所采取条带类型是不是适合要切割材料。对于框架置放系统来说有多个选择。SEC(SemiconductorEquipmentCorporation)企业拥有晶圆/薄膜框架条带两个模型,在受控温度和气压参数下使用条带。ADT(AdvancedDicingTechnologies)企业966型晶圆置放机是一款高产率自动置放系统,可采取蓝膜和UV条带,放置操作均匀,并含有条带张力,能够消除空气气泡。该置放系统含有用于切割残留薄膜环形切割刀,和可编程温度调整装置。Disco企业为封装和晶圆分割设计了不一样工具,包含切割锯、切割刀和切割引擎。条带选择全部七个条带全部由三部分组成&mdashmdash;塑料基膜,其上覆有对压力敏感粘膜和一层释放膜。在大部分应用中使用条带分为两类：蓝膜(价格最低)和UV。蓝膜是用于标准硅晶圆切割,有时在切割像GaAs这么更脆弱基板时,也用于连接昂贵UV条带。这类基板放置在一片双面UV条带上并切割到指定尺寸,以后将其放置到带有蓝膜金属框架上。图3.无顶针UV条带操作步骤。(图片起源：Adwill/Lintec)选择了适宜条带以后,需要考虑固定钉、粘结剂和其它机械性能。目标是在切割过程中粘结足够强,能够保持芯片位置,但也需要足够弱,能够在切割后芯片粘结工艺中方便地将芯片移走而不产生损坏。假如在切割过程中采取带有润滑剂冷却剂,需要确保其中添加剂不会和条带上粘结剂发生反应,或芯片不会从其位置上滑动。大部分条带使用时间限于十二个月。以后,条带会逐步丧失粘性。UV条带提供两个层次粘结：切割工艺中更强粘结,以后为了易于剥离(图1)经UV辐射固化后较弱粘结。ADT955型固化系统是一款设计紧凑,能够放置在桌上系统,用于切割后对UV条带进行辐射,这么能够方便地将芯片剥离(图2)。该系统采取集成灯寿命传感器和LED指示器能够连续监控运行性能。该系统和安全标准兼容,采取365nm激光时每个小时能够处理多达50片晶圆。尽管UV条带价格昂贵,但对于像GaAs和光学器件这些敏感基板来说很适宜。特殊条带多家制造商提供多个额外特殊条带能够满足部分小规模市场特殊要求。Nitto-Denko制造了一个热释放型条带,能够采取加热替换UV辐射固化。当对条带加热时,它就失去了对基板粘结力。Adwill提供了一个无顶针切割条带,采取这种条带在取放机从条带上提取芯片时不需要在条带下面使用顶针(图3)。在切割过程中该条带能够确保很强粘附力,切割以后经过UV辐射和加热芯片间距离自动扩大。这么就不会产生由顶针引发器件破裂。FurokawaElectric制造了静电释放(ESD)条带,能够降低玷污,适适用于像MEMS和图像传感器之类敏感器件分割。AITechnology,Inc.制造了一个切割和芯片粘结薄膜(dicinganddie-attachfilm,DDAF),将高温、防静电、超低残留划片条带和导电、高键合强度芯片粘结环氧树脂结合在一起,这么确保了从条带到粘结剂低残留转移(图4)。图4.这种将切割条带和芯片粘结薄膜