書籍：《炬豐科技-半導(dǎo)體工藝》

文章：等離子蝕刻切割工藝

編號(hào)：JFKJ-21-053

作者：炬豐科技

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抽象的

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? 晶圓切割傳統(tǒng)上使用機(jī)械方法進(jìn)行，包括金剛石鋸和激光技術(shù)。然而，這些技術(shù)并不完美，因?yàn)樾枰ㄟ^對(duì)圖案密度和吞吐量的妥協(xié)來管理由它們?cè)斐傻膿p害。然而，對(duì)于功率器件、芯片卡和 LED 而言，趨勢(shì)是更薄的晶圓和更小的芯片尺寸，這些妥協(xié)進(jìn)一步削弱了傳統(tǒng)的切割方法，使其成本效益降低。

? 對(duì)于其他設(shè)備，包括生物兼容的 MEMS，傳統(tǒng)的切割無法提供所需的清潔度。

? 本文將描述硅等離子蝕刻的使用如何在切割能力方面產(chǎn)生階躍變化，即使對(duì)于上述薄晶圓方案，這將提供更高的裸片密度、更高的吞吐量和更高的設(shè)備可靠性。

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當(dāng)前切割方法的局限性

? 幾十年來，切割鋸和激光一直是晶圓切割方法的默認(rèn)選擇。它們被接受的使用已經(jīng)深深植根于半導(dǎo)體行業(yè)的意識(shí)中，甚至它們采用的消極方面也已通過各種妥協(xié)進(jìn)行管理。

? 已知存在鋸切方法造成的碎裂或破裂風(fēng)險(xiǎn)，以及激光造成的濺射/燒蝕損壞風(fēng)險(xiǎn)。這種損壞無法完全避免，因此有一個(gè)禁區(qū)，將活動(dòng)芯片與這些事件隔離開來。進(jìn)一步的空間用于為切割介質(zhì)（例如鋸條或激光點(diǎn)）提供足夠?qū)挼那懈钔ǖ酪源┻^晶片。通道本身可以在 80μm 到 >100μm 寬的范圍內(nèi)。?????略

等離子切割

? 切割通道只是通過晶圓切割或蝕刻的溝槽。在通常用于切割通道的尺寸與用于創(chuàng)建 MEMS 器件的尺寸之間還有許多其他相似之處。那么，用于蝕刻 MEMS 溝槽的技術(shù)是否可以用于切割晶圓？

1：MEMS 溝槽蝕刻示例

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對(duì)于深硅蝕刻，博世工藝已成為 MEMS 的同義詞已有近 20 年，在此期間，工藝硬件已經(jīng)開發(fā)出來，能夠利用切換工藝創(chuàng)建深各向異性特征，而不會(huì)損壞任何側(cè)壁。

對(duì)于切割，關(guān)鍵要求是“切割”通道不會(huì)對(duì)器件的有源區(qū)域造成任何損壞，并且不應(yīng)產(chǎn)生任何裂紋擴(kuò)展或應(yīng)力升高位置。有充分證據(jù)表明，博世工藝在每個(gè)“循環(huán)”中采用周期性各向同性硅蝕刻步驟只會(huì)產(chǎn)生側(cè)壁扇形，這通常不被視為對(duì)以這種方式蝕刻的結(jié)構(gòu)完整性的物理影響。

基材?????略

材料????略

等離子切割結(jié)果????略

結(jié)論???略

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