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划片模式、承载薄膜的选择

立朵科技   2022-08-05 14:35:46 作者:SystemMaster

划片模式的选择 
       划片机一般提供两种切割模式,单刀切割(Single Cut)和台阶式切割(Step Cut),它们之间的区别如图7所示。实验证明,划片刀的设计不可能同时满足正面崩角、分层及背面崩角的质量控制的要求。这个结论对于晶圆厚度大于7 mil的低k晶圆尤为适用。为了减小正面金属层与ILD层的分层,薄划片刀会被优先采用,若晶圆较厚,则需选取刀锋较长的刀片。但须注意,具有较高刀锋/刀宽比的划片刀在切割时会产生摆动,反而会造成较大的正面分层及背面崩角。

       台阶式切割使用两个划片刀,第一划片刀较厚,依程序切入晶圆内某一深度,第二划片刀较薄,它沿第一划片刀切割的中心位置切透整个晶圆并深入承载薄膜的1/3厚度。台阶式切割的优点在于:减小了划片刀在切割过程中对晶圆施加的压力;减少了必须使用较高的刀高/刀宽比的划片刀所带来的机械摆动和严重的崩角问题;提供了选择不同类型的划片刀的可能性来分别优化正面崩角/分层及背面崩角。

承载薄膜的选择 
       承载薄膜(Mounting Tape)在开始划片前粘贴在晶圆的背面,用来在完成划片工艺后,将已相互分离的芯片仍然固定在薄膜上以便于自动粘片机(Die Bonder)完成粘片工序。薄膜的粘度对划片切割质量来说是一个重要特性。实验证明,较高的薄膜与硅片的粘结力可以有效地减低晶圆背面的崩角。另一方面,在粘片工艺中,又希望薄膜与硅片之间的粘接力尽可能小,这样粘片工艺才可以获得一个稳健的工艺窗口,以避免顶起针(Ejector Pin)设置过高或拾片时间(Pick Up Time)设置过长造成潜在的芯片断裂及生产效率降低的问题。为了兼顾划片和粘片两个工序,紫外光敏薄膜(UV Tape)被选用作为晶圆的承载薄膜。UV薄膜的一个显著特点是它与硅片的粘接力在未经紫外光照射前非常高,可达16000mN/25mm,而在经过紫外光照射后粘结力显著下降,可至600mN/25mm。UV照射前后粘结力变化了25倍。UV薄膜的这种性质很好的兼容了划片和粘片对质量的控制。

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