国产划片机 2021-06-07
圆片划片是集成电路造作工艺中的一个沉要环节，无论是传统芯片封装还是新的圆片级封装技术，划片工序都是不成或缺的，对于传统芯片封装而言，圆片划片是封装过程的前段工序，而对于圆片级封装，划片往往成为封装的步骤，一前一后都直接关系到封装制品的靠得住性 。圆片通常选取刀片切割进行芯片分离，即所谓的刀片划片，刀片划片工艺多选取金刚砂刀片作为划片刀具，存在刀片磨损、切割过程中硅屑飞溅、崩边、颗粒沾污等景象且无法预防，划片机厂家浅谈圆片等离子划片工艺优势：
随着集成电路技术的不休进取，芯片集成度在提升，圆片上的有效芯片尺寸也在不休增长，伴随的是划片槽尺寸的进一步缩幼，传统的刀片划片技术已经很难适应，激光划片技术应运而生 。激光划片技术大体分为基于激光熔融的通例激光划片、激光隐形切割(SD) 划片和微水刀激光划片 3 种重要大局 。通例激光划片技术重要用于 Low-K 工艺的圆片表表开槽，即选取高能激光将在 Low-K 工艺圆片表表的易碎钝化层蕴含 PCM 图形烧蚀 ；激光隐形切割技术则是利用特殊波长的激光打断圆片划片槽上的硅晶格，此过程不会在硅片有效图形区中形成高温，划片后形成的划痕宽度只罕见微米 ；微水刀激光划片结合通例激光划片与水冷技术的特点，将高能量的激光束约束在一个狭幼的水路中，划片过程中同样不会造成硅片中的热危险 。
等离子划片是近年来鼓起的一项全新的圆片划片技术，它是选取等离子刻蚀技术在圆片划片槽中形成窄幼的蚀刻槽，使得芯片分离，与其他几种划片技术相比，能够一次性同步实现所有芯片的划片，无需先后对所有划片槽进行分步切割，其划片速杜纂芯片大幼无关，仅与圆片厚度有关，划片效能显著提升，是对现有划片技术的一个颠覆 。本文沉点介绍这种新的圆片划片技术 。
等离子划片道理：等 离 子 划 片 技 术 源 于 ON Semiconductors 和Plasma-Therm 的专利授权，由 DISCO 公司开发成一种商用技术 。等离子划片的技术主题是等离子刻蚀工艺，是一种微电子圆片造作过程中的硅资料干法侵蚀工艺，以博世公司开发的基于氟基气体的拥有深邃宽比的硅刻蚀工艺较具代表性，即 Bosch 工艺，其典型工艺过程如图 1 所示 。Bosch 工艺中使用两种含氟气体 C 4 F 8 、SF 6 ，在第一套射频电源的螺旋线圈产生感应耦合的电场作用下，刻蚀气体辉光放电产生高密度等离子体，其中 C 4 F 8 天生聚合物，别离沉积在侧壁和底部，形成抗侵蚀膜，以阻止侧向刻蚀，该过程为钝化过程 ；SF 6 为刻蚀气体，SF 6 产生的等离子体首先对表表及底部沉积的聚合物进行轰击，而后大流量的等离子体起头刻蚀硅 。由于 SF 6 对于硅有较高的刻蚀选择比，侧壁的聚合物刻蚀速度较慢，所以形成一个深宽比力大（~ 20:1）的沟槽，此过程为刻蚀过程 。在 Bosch 工艺中钝化和刻蚀过程交替进行，一个齐全的深反映刻蚀过程由数个钝化 - 刻蚀循环组成 。日本 Panasonic 公司开发了类似的等离子划片技术，二者选取的是一样的深反映刻蚀工艺道理，同样实现了商用化 。
在圆片造作中，Bosch 工艺重要利用于 MEMS器件的结构形成以及 TSV 中的通孔造作 。DISCO 公司结合 ON Semiconductors 和 Plasma-Therm，奇妙利用了 DRIE 工艺道理，通过针对性的优化和改进，成功开发出一种圆片划片工艺技术 。
SF 6 对于圆片表表分歧钝化层的刻蚀速度是分歧的，等离子刻蚀工艺也正是利用刻蚀气体分歧的刻蚀选择比来实现正？淌垂 。所谓刻蚀选择比 S R 是指统一刻蚀前提下，被刻蚀资料（即主体资料）的刻蚀速度与另一种资料（如光刻胶、PI 等屏蔽资料）的刻蚀速度之比，即：S R = E f / E r ，其中，E f 为被刻蚀资料的刻蚀速度，E r 为屏蔽资料的刻蚀速度 。
SF 6 气体对 Si 资料的刻蚀速度远远超过 SiO 2 、Si 3 N 4 和 PI，PI 刻蚀速度慢，即 Si 对 PI 的刻蚀选择比力高，故通常选择厚度大于 5 μm 的 PI 层来作为屏蔽层 。光刻胶 PR 也是一种较好的屏蔽层 。
典型的等离子划片侧壁描摹与尺度的硅刻蚀工艺分歧，等离子划片仅仅是划片槽中的部门硅资料区域进行刻蚀，也就是说合用于等离子划片的圆片与传统的圆片有所分歧，前者必要在划片槽的刻蚀区域露出出必要刻蚀的硅本体资料，其他区域须被屏蔽层所覆盖，不然其他区域会被同时刻蚀 。
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