晶圆贴膜机(隐形切割工艺)

Posted 2023-05-29

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晶圆贴膜机(隐形切割工艺)

SDBG（Stealth Dicing Before Grinding）减薄加工前的隐形切割，在研磨之前运用多光子吸收的光学损伤现象实现切割，将激光聚光于工件内部，在工件内部形成改质层，通过扩展胶膜等方法将工件分割成芯片的切割方法，主要应用于晶圆厚度较薄的产品。

隐形切割原理图1

隐形切割原理图2

光学损伤（改质层）：激光聚焦在材料内部时，材料分子对光子能量吸收后使材料结构发生变化，材料由结构紧密的整体改变为结合松散、易于分断的整体。

SDBG不仅能解决减薄太薄时wafer的翘曲，切割道太窄问题，也能避免wafer太薄而造成的正崩背崩问题，并可制作出侧面无加工痕的高强度的薄型芯片。SDBG工艺是在隐形切割后进行背面研磨的技术，可实现薄型芯片的切割道狭窄化以及抗折强度的提升。经由与分离扩片机（DDS2300）的组合运用，可将薄型芯片积层时作为接合材料所使用的DAF(Die Attach Film)高品质分割。SDBG主要的核心技术就是隐形切割（DISCO DFL7361）和扩片（DISCO DDS2300）。

一般从隐形切割到晶圆减薄的工艺流程如下（隐形切割-->贴膜-->研磨）：

隐形切割至晶圆减薄工艺流程图

贴膜是将装有晶圆的晶舟盒放进贴膜机，贴膜机自动取晶圆在晶圆正面贴上胶膜以保护晶圆在研磨过程中不被划伤。

研磨是将装有已贴好正面膜的晶圆的晶舟盒放进减薄机，减薄机手臂将自动抓取晶圆放置在工作台, 然后进行粗磨和精磨，以达到工艺所要求的研磨厚度和表面粗糙度。

研磨过程可分为三个阶段：

第一粗磨阶段：使用的磨轮金刚石颗粒度大，磨轮每转的进给量大，采用相对较大的进给速度，主要考虑提高加工效率。这个阶段占减薄总量的96%左右。这个过程会引起较大的晶格损伤，边缘崩边。

第二精磨阶段：使用的磨轮金刚石颗粒度很小，磨轮每转的进给量小，进给速度降低，可以消除前端粗磨产生的损伤、崩边等现象，占总削磨量的4%左右。

第三抛光阶段：最后数微米采用精磨抛光，以此减小晶圆背面粗糙度，降低芯片破损概率等。

研磨示意图

对比传统的切割工艺，隐形切割的主要优劣势如下：

Item	Blade saw	Laser grooving on top side	SDBG
Wafer clean	Yes	Yes	No
Chipping	Yes	Yes	No
Heat affected	Yes	Yes	No
UPH	Low	Middle	High
Cost	Low	Middle	High
Yield	Low	Middle	High