Stealth Dicing 技术是一种使用激光的激光切割技术,具有“完全干燥工艺”、“无切口损失”、“无碎屑”、“高弯曲强度”等特点,非常适用于包括 MEMS 设备和存储等之类的设备。
隐形切割技术是将半透明的激光束聚焦再工件材料内部,形成一个分割用的起点(改质层:以下简称SD层),再对晶圆片施以外力将其分割成小片芯片的切割技术。因此,此项技术是由两个程序所构成,一是在晶圆片内部形成芯片分割用的起点(SD层)的激光加工工艺,另一个是将晶圆片状化分割的分割加工工艺。
步骤一:激光加工工艺
将激光聚光照射在晶圆内部形成SD层。在SD层形成的同时,也会形成向晶圆正反两个表面延伸的龟裂。此龟裂现象是促使芯片分割的重要因素。像是大幅度的蛇形龟裂或造成裂纹向正反两个表面伸展时受到阻碍等状态,都是不乐意被见到的。尤其当在切割较厚的Si晶圆这类MEMS器件时,需要向深层方向多次的照射扫描,使各个SD层上下相结合最终形成最适合分割的SD层,这一道工序可以说是最重要的。
SD层根据加工的目的不同,大致可以分为4种形态。根据晶圆厚度、芯片形状、有无金属膜等可以分类出各种不同的状态、种类的工件,相对的针对各种不同的工件,也就会有最适合各种工件的加工条件。
步骤二、分割加工工艺
晶圆被固定粘贴在胶膜上,当SD层形成后便向外周方向扩展。在此同时也对晶圆内部的龟裂产生拉伸应力,因这个应力的作用,令晶圆内部的龟裂向正反两个面伸展造成片状化分裂。此过程在器件上没有应力,因此对器件不会产生破坏。
显示了使用 Stealth Dicing 技术切割膜结构的 MEMS 设备和具有保护膜和金属膜的设备照片。实现了清晰的切割质量,在芯片的顶部和底部表面上没有碎屑。 实现了良好的切割结果,没有污染物损坏或污染物粘附到芯片中心的膜结构上。