芯片的切割技术

切割示意图
激光切割机
技术比对
传统划片方式（砂轮）
切割速度
5-8mm/s
切割线宽 切割效果 热影响区 残留应力 对晶圆厚度要求 适应性 有无损耗
30～40微米 易崩边，破碎
较大 较大 100 um以上 不同类型晶圆片需更换刀具 需去离子水，更换刀具，损耗大
11 激光划片方式（光）
1-150mm/s 30～45微米 光滑平整，不易破碎
切割前Hale Waihona Puke Baidu
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切割后
绷片
绷片（Wafer Mounter)——是一道辅助 工序，主要是给晶圆的背面贴上一层有弹性和 一定粘性的蓝膜，并固定在一个直径稍大的金 属框架上，以利于后面的加工。
为了避免粘贴不牢靠而造成切割过程中的 飞片问题，在绷膜的过程中要加60~80度的 温度。
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绷片示意图
飞片
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在切割的过程中，刀片的转速往往达到几万转/分钟，而切割道的宽度往往 只有几十到一百微米，所以对于设备的要求也是很高的。如果前面绷膜的时候晶 圆粘贴不牢靠或者有气泡存在，切割开来的硅片（Die）就会从蓝膜上飞出来， 称作飞片。
较小 极小 基本无厚度要求 可适应不同类型晶圆片 损耗很小
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集成电路封装与测试
芯片的切割技术
2020年3月
目录/Contents
01
芯片切割的概念
02
芯片切割的方式
03
激光切割技术
01 芯片切割的概念
芯片切割的概念
晶圆切割（Die saw)，有时也叫“划 片”(Dicing)。一个晶圆上做出来的独立的 IC有几百个到几千个甚至上万个，切割的目 的是将整个晶圆上每一个独立的IC通过高速 旋转的金刚石刀片切割开来，为后面的工序 做准备。芯片的切割是指将晶圆上的多个芯 片分离开来，以便在后续的封装中对单个芯 片进行粘贴，键合等操作。
将工作物敲碎，再利用刀口将粉末移除。（容易产生绷碎：chipping）
钻石颗粒撞击
刀片切割仿真
激光切割
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激光切割
激光属于无接触式加工，不对晶圆产生机械应力的作用，对晶圆损伤较小。 由于激光在聚焦上的优点, 聚焦点可小到亚微米数量级, 从而对晶圆的微处理更具优 越性, 可以进行小部件的加工; 即使在不高的脉冲能量水平下, 也能得到较高的能量密度, 有效地进行材料加工。
飞片是非常危险的，第一是会造成成品率的下降，第二是飞出来的硅片可能 会造成临近硅片的物理损伤。这就是为什么刀片需要这么高的转速的一个原因。
切割损伤
02 芯片切割的方式
芯片切割的方式
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刀片切割
用机械的方式对晶圆进行切割，通过空气静压主轴带动金刚石砂轮 划切刀具高速旋转，将晶圆或器件沿切割道方向进行切割或开槽。
方式
激光切割
激光划片是指把高峰值功率的激光束聚焦在硅片（或陶瓷基片、金 刚石薄膜等）表面，使硅材料表面产生高温汽化，从而打出连续的 盲孔，形成沟槽。 一般采用峰值功率高、模式好的1064nm或532nm波长激光光源。
刀片切割
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刀片切割
刀片切割原理—撞击 当工作物是属于硬、脆的材质，钻石颗粒会以撞击（Fracturing）的方式，