不產生損傷且可縮小切割道之隱形雷射晶圓切割技術

 

刊登日期:2020/8/5
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日本東京工業大學發表開發了一項極薄晶圓加工技術,在利用了隱形雷射晶圓切割技術(Stealth Dicing)的晶圓上面,可以完成無損傷且不會浪費的晶圓加工。隱形雷射晶圓切割技術(Stealth Dicing)是一種將雷射聚光於晶圓內部,在晶圓內部形成變質層,透過擴展膠膜等方法,將晶圓分割成晶片(Die)的切割方法。

半導體的微細化將帶來集積度與動作性能的提升,因此利用矽通孔配線(TSV)的3次元積層開發持續在發展中。然而要將晶圓薄化至原本厚度的10分之1以下的同時,晶片分割時的崩裂現象(Chipping)也會隨之增加。此外,晶圓上所規劃之切割道(Dicing Street)寬度會影響每片晶圓所能產出的晶片數量,因此需要不會產生崩裂,且切割道儘可能狹窄的切割方法,目前也已有隱形雷射晶圓切割技術達到實用化。

在此次的研究中,東京工業大學是透過確立在裝置面極細微損傷的評估方法,以及在隱形雷射晶圓切割技術方面,對雷射波長與照射方法下功夫,希望藉此將切割道寬度縮小至比一般技術還要小。

研究團隊為了檢測損傷用評估晶片,事先開發了配線長/空間為1µm/1µm(Al/Ti)的評估測試元件組(TEG)晶圓。接著利用隱形雷射晶圓切割製程的一種「SDBG(Stealth Dicing Before Grinding)」極薄晶圓製程,對晶圓厚度在50µm時的崩裂狀況進行評估,確認使用波長1099 nm的雷射時不會產生崩裂,由此可知波長1099 nm的雷射可以實現不會產生損傷的隱形雷射晶圓切割。此外,與既有的「DBG」切割方法相互比較之後發現切割道寬度從過去的60 μm縮減至15 μm。

藉由此次的開發成果,將可望縮小切割道而提高晶片的產出率,並促進晶圓製程的效率化。此外,為了達到技術成果實用化的目標,東京工業大學將推動波長1099 nm雷射專用之光學引擎(Optical Engine)的製品化。


資料來源: https://www.titech.ac.jp/news/2020/047175.html
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