本發(fā)明屬于集成電路封裝劃片工藝技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種降低測(cè)試圖形對(duì)劃片質(zhì)量影響的切割方法。

背景技術(shù)：

集成電路的高集成化和高密度化推動(dòng)ic芯片不斷向輕薄短小的方向發(fā)展，芯片加工的技術(shù)要求因此被不斷提高。劃片是集成電路封裝的第一道工序，隨著芯片尺寸和厚度的減小以及晶圓劃片道寬度的減小，劃片工藝對(duì)芯片質(zhì)量的影響越來(lái)越突出。良好的劃片工藝在保證集成電路的質(zhì)量可靠性等方面起著非常重要的作用，由劃片造成的芯片崩缺等現(xiàn)象嚴(yán)重影響了芯片的質(zhì)量，增大了集成電路失效的風(fēng)險(xiǎn)。因此，為了保證劃片質(zhì)量，提高芯片的成品率，保證良好的劃片工藝十分重要。

為了對(duì)芯片進(jìn)行電氣檢測(cè)，晶圓生產(chǎn)廠(chǎng)家會(huì)在劃片道中制作測(cè)試圖形。測(cè)試圖形的形狀一般有十字形或者方形，其主要由一些金屬材料如鋁等組成。測(cè)試圖形不影響芯片的電氣功能，當(dāng)測(cè)試圖形位于劃片刀的切割路線(xiàn)上時(shí)會(huì)被同時(shí)劃去。然而，劃片刀對(duì)測(cè)試圖形進(jìn)行劃切時(shí)，可能會(huì)使測(cè)試圖形中的金屬層發(fā)生崩缺現(xiàn)象，影響劃片質(zhì)量。同時(shí)，劃片產(chǎn)生的碎屑會(huì)增加在集成電路中引入多余物的風(fēng)險(xiǎn)。并且，在劃切金屬層過(guò)程中產(chǎn)生的微裂紋可能會(huì)延伸到芯片的隔離墻上，造成芯片失效。

通常，通過(guò)優(yōu)化劃片參數(shù)、避開(kāi)測(cè)試圖形和激光燒蝕劃片等方法能降低測(cè)試圖形對(duì)劃片的影響。但是，優(yōu)化劃片參數(shù)方法能減少測(cè)試圖形崩缺現(xiàn)象的出現(xiàn)，但不會(huì)完全消除崩缺現(xiàn)象；避開(kāi)測(cè)試圖形劃片方法使芯片的尺寸增加，同時(shí)，在劃切的過(guò)程中劃片刀的位置更加靠近芯片的隔離墻，隔離墻容易受到損害，芯片失效的風(fēng)險(xiǎn)增大；激光燒蝕劃片方法設(shè)備成本昂貴，且在劃片過(guò)程中產(chǎn)生的高熱量可能會(huì)影響芯片的質(zhì)量，對(duì)于一些有國(guó)軍標(biāo)要求的集成電路產(chǎn)品，激光燒蝕劃片方法是被禁用的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種降低測(cè)試圖形對(duì)劃片質(zhì)量影響的切割方法，該方法有效的消除了劃片道表面上測(cè)試圖形對(duì)劃片的影響，保證了良好的劃片質(zhì)量，同時(shí)降低了集成電路內(nèi)部產(chǎn)生多余物的風(fēng)險(xiǎn)，且應(yīng)用范圍廣泛。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種降低測(cè)試圖形對(duì)劃片質(zhì)量影響的切割方法，包括下列步驟：

(1)將待劃的晶圓正面朝下放在貼膜機(jī)工作臺(tái)的中心位置，利用貼膜機(jī)對(duì)晶圓背面進(jìn)行貼膜；

(2)將貼好膜的晶圓放入劃片機(jī)中，先利用第一劃片刀對(duì)晶圓表面的測(cè)試圖形進(jìn)行劃切，再利用第二劃片刀對(duì)晶圓進(jìn)行劃切；

(3)利用劃片機(jī)清洗臺(tái)將劃切好的晶圓進(jìn)行清洗和干燥，去除劃切后殘存在芯片上的硅粉及水滴。

所述步驟(1)中所用的貼膜厚度范圍為70～100um。

所述步驟(1)中所用的晶圓厚度范圍為350～400μm。

所述步驟(2)中第一劃片刀為金剛石刀片，其刀刃長(zhǎng)度范圍為760～890μm，刀片金剛砂尺寸為2～4μm，劃切深度為60～80μm，劃片刀轉(zhuǎn)速為30000～32000rpm。

所述刀刃厚度h/實(shí)際劃片道的寬度l<＝1.2，且實(shí)際劃片道的寬度l小于劃片道預(yù)留寬度。

所述步驟(2)中第二劃片刀為金剛石刀片，其刀刃長(zhǎng)度范圍為625～700μm，刀刃厚度范圍為22～26μm，刀片金剛砂尺寸為2～6μm，劃切深度為330～350μm，劃片刀轉(zhuǎn)速為32000～35000rpm。

所述步驟(3)中清洗臺(tái)轉(zhuǎn)速為1000～1200rpm。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：

(1)寬度較厚、轉(zhuǎn)速較慢的第一劃片刀對(duì)測(cè)試圖形進(jìn)行有效的劃切，使測(cè)試圖形在劃切過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)金屬層翹起和不完全剝落現(xiàn)象，降低了集成電路內(nèi)部產(chǎn)生多余物的風(fēng)險(xiǎn)，保證了測(cè)試圖形的劃切質(zhì)量。

(2)寬度較窄、轉(zhuǎn)速較快的第二劃片刀在劃片過(guò)程中，其刀刃表面的金剛石顆粒更新速度較快，刀刃表面始終處于較為鋒利的狀態(tài)，能夠有效降低芯片發(fā)生崩缺現(xiàn)象的可能，同時(shí)保證了劃片效率。

(3)雙刀劃片工藝沿劃片道劃切，相較于避開(kāi)測(cè)試圖形，劃片刀的位置距離隔離墻較遠(yuǎn)，降低了劃片過(guò)程中晶圓表面產(chǎn)生微裂紋和芯片隔離墻受損害的風(fēng)險(xiǎn)，減少了集成電路內(nèi)部多余物的產(chǎn)生，應(yīng)用范圍廣泛，適應(yīng)于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明流程圖；

圖2為本發(fā)明劃切晶圓的示意圖，其中(a)為第一劃片刀對(duì)晶圓表面的測(cè)試圖形進(jìn)行劃切的示意圖，(b)為第二劃片刀對(duì)晶圓進(jìn)行劃切的示意圖，(c)為切割完成后的效果圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明提出一種降低測(cè)試圖形對(duì)劃片質(zhì)量影響的切割方法，包括下列步驟：

(1)將待劃的晶圓進(jìn)行減薄處理，使其厚度范圍為350～400μm，將待劃的晶圓正面朝下放在貼膜機(jī)工作臺(tái)的中心位置，利用貼膜機(jī)對(duì)晶圓背面進(jìn)行貼膜，貼膜厚度范圍為70～100um。晶圓晶圓劃片道寬度≤120μm。

(2)將貼好膜的晶圓放入劃片機(jī)中，先利用第一劃片刀對(duì)晶圓表面的測(cè)試圖形進(jìn)行劃切，再利用第二劃片刀對(duì)晶圓進(jìn)行劃切。

第一劃片刀為金剛石刀片，其刀刃長(zhǎng)度范圍為760～890μm，刀片金剛砂尺寸為2～4μm，劃切深度為60～80μm，劃片刀轉(zhuǎn)速為30000～32000rpm。

第一劃片刀刀刃厚度h/實(shí)際劃片道的寬度l<＝1.2，且實(shí)際劃片道的寬度l小于劃片道預(yù)留寬度。如第一劃片刀刀刀刃厚度范圍為26～30μm。

所述步驟(2)中第二劃片刀為金剛石刀片，其刀刃長(zhǎng)度范圍為625～700μm，刀刃厚度范圍為22～26μm，刀片金剛砂尺寸為2～6μm，劃切深度為330～350μm，劃片刀轉(zhuǎn)速為32000～35000rpm。

如圖2所示，3為晶圓，4為貼膜，(a)為第一劃片刀對(duì)晶圓表面的測(cè)試圖形進(jìn)行劃切的示意圖，(b)為第二劃片刀對(duì)晶圓進(jìn)行劃切的示意圖，(c)為切割完成后的效果圖。

(3)利用劃片機(jī)清洗臺(tái)將劃切好的晶圓進(jìn)行清洗和干燥，去除劃切后殘存在芯片上的硅粉及水滴，清洗臺(tái)轉(zhuǎn)速為1000～1200rpm。

實(shí)施例1

(1)將厚度為380μm的8英寸晶圓放入貼膜機(jī)中，對(duì)晶圓進(jìn)行貼膜，膜的厚度為80μm。劃片道預(yù)留寬度為40μm。

(2)將貼好膜的晶圓放入劃片機(jī)中進(jìn)行雙刀劃片，其中第一劃片刀為金剛石刀片，其刀刃長(zhǎng)度范圍為820μm，刀刃厚度范圍為28μm，刀片上金剛砂的平均尺寸為3μm，劃切深度為70μm，劃片刀轉(zhuǎn)速為31000rpm。第二劃片刀為金剛石刀片，其刀刃長(zhǎng)度范圍為670μm，刀刃厚度范圍為24μm，刀片上金剛砂的平均尺寸為4μm，劃切深度為340μm，劃片刀轉(zhuǎn)速為33500rpm。

(3)利用轉(zhuǎn)速為1100rpm的劃片機(jī)清洗臺(tái)將劃切好的晶圓進(jìn)行清洗和干燥，去除劃切后殘存在芯片上的硅粉及水滴。

實(shí)施例2

(1)將厚度為400μm的8英寸晶圓放入貼膜機(jī)中，對(duì)晶圓進(jìn)行貼膜，膜的厚度為100μm。劃片道預(yù)留寬度為45μm。

(2)將貼好膜的晶圓放入劃片機(jī)中進(jìn)行雙刀劃片。其中第一劃片刀為金剛石刀片，其刀刃長(zhǎng)度范圍為890μm，刀刃厚度范圍為30μm，刀片上金剛砂的平均尺寸為4μm，劃切深度為80μm，劃片刀轉(zhuǎn)速為32000rpm。第二劃片刀為金剛石刀片，其刀刃長(zhǎng)度范圍為700μm，刀刃厚度范圍為26μm，刀片上金剛砂的平均尺寸為6μm，劃切深度為350μm，劃片刀轉(zhuǎn)速為35000rpm。

(3)利用劃片機(jī)清洗臺(tái)將劃切好的晶圓進(jìn)行清洗和干燥，去除劃切后殘存在芯片上的硅粉及水滴，其中清洗臺(tái)轉(zhuǎn)速為1200rpm，得到切割好的晶圓。

實(shí)施例3

(1)將厚度為350μm的8英寸晶圓放入貼膜機(jī)中，對(duì)晶圓進(jìn)行貼膜，膜的厚度為70μm。劃片道預(yù)留寬度為38μm。

(2)將貼好膜的晶圓放入劃片機(jī)中進(jìn)行雙刀劃片。其中第一劃片刀為金剛石刀片，其刀刃長(zhǎng)度范圍為760μm，刀刃厚度范圍為26μm，刀片上金剛砂的平均尺寸為2μm，劃切深度為60μm，劃片刀轉(zhuǎn)速為30000rpm。第二劃片刀為金剛石刀片，其刀刃長(zhǎng)度范圍為625μm，刀刃厚度范圍為22μm，刀片上金剛砂的平均尺寸為2μm，劃切深度為330μm，劃片刀轉(zhuǎn)速為32000rpm。

(3)利用轉(zhuǎn)速為1000rpm的劃片機(jī)清洗臺(tái)將劃切好的晶圓進(jìn)行清洗和干燥，去除劃切后殘存在芯片上的硅粉及水滴，得到切割好的晶圓。

本發(fā)明方法能夠有效降低芯片發(fā)生崩缺現(xiàn)象的可能，同時(shí)降低劃片過(guò)程中晶圓表面產(chǎn)生微裂紋和芯片隔離墻受損害的風(fēng)險(xiǎn)，從而能夠有效的消除劃片道表面上測(cè)試圖形對(duì)劃片的影響，保證了良好的劃片質(zhì)量，同時(shí)降低了集成電路內(nèi)部產(chǎn)生多余物的風(fēng)險(xiǎn)，且工藝成本低廉，應(yīng)用范圍廣泛。

利用本發(fā)明的方法，選取100個(gè)晶圓進(jìn)行切割試驗(yàn)，切割后得到芯片5000片。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，這5000片芯片的最大崩邊長(zhǎng)度為3μm，平均崩邊長(zhǎng)度為1.6μm，相比于傳統(tǒng)切割方法的芯片平均崩邊長(zhǎng)度8μm來(lái)說(shuō)，崩缺可能性下降了80％。同時(shí)，所有芯片的表面均無(wú)微裂紋的出現(xiàn)，并且所有芯片的隔離墻均未出現(xiàn)損壞。

利用這5000片芯片進(jìn)行集成電路封裝，封裝完成之后，經(jīng)過(guò)多余物測(cè)試，其中僅有12只出現(xiàn)內(nèi)部多余物問(wèn)題，集成電路封裝良好率達(dá)到99％以上，極大降低了集成電路內(nèi)部產(chǎn)生多余物的風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。