书籍：《炬丰科技-半导体工艺》

文章：等离子蚀刻切割工艺

编号：JFKJ-21-053

作者：炬丰科技

抽象的

  晶圆切割传统上使用机械方法进行，包括金刚石锯和激光技术。然而，这些技术并不完美，因为需要通过对图案密度和吞吐量的妥协来管理由它们造成的损害。然而，对于功率器件、芯片卡和 LED 而言，趋势是更薄的晶圆和更小的芯片尺寸，这些妥协进一步削弱了传统的切割方法，使其成本效益降低。

  对于其他设备，包括生物兼容的 MEMS，传统的切割无法提供所需的清洁度。

  本文将描述硅等离子蚀刻的使用如何在切割能力方面产生阶跃变化，即使对于上述薄晶圆方案，这将提供更高的裸片密度、更高的吞吐量和更高的设备可靠性。

当前切割方法的局限性

  几十年来，切割锯和激光一直是晶圆切割方法的默认选择。它们被接受的使用已经深深植根于半导体行业的意识中，甚至它们采用的消极方面也已通过各种妥协进行管理。

  已知存在锯切方法造成的碎裂或破裂风险，以及激光造成的溅射/烧蚀损坏风险。这种损坏无法完全避免，因此有一个禁区，将活动芯片与这些事件隔离开来。进一步的空间用于为切割介质（例如锯条或激光点）提供足够宽的切割通道以穿过晶片。通道本身可以在 80μm 到 >100μm 宽的范围内。     略

等离子切割

  切割通道只是通过晶圆切割或蚀刻的沟槽。在通常用于切割通道的尺寸与用于创建 MEMS 器件的尺寸之间还有许多其他相似之处。那么，用于蚀刻 MEMS 沟槽的技术是否可以用于切割晶圆？

1：MEMS 沟槽蚀刻示例

对于深硅蚀刻，博世工艺已成为 MEMS 的同义词已有近 20 年，在此期间，工艺硬件已经开发出来，能够利用切换工艺创建深各向异性特征，而不会损坏任何侧壁。

对于切割，关键要求是“切割”通道不会对器件的有源区域造成任何损坏，并且不应产生任何裂纹扩展或应力升高位置。有充分证据表明，博世工艺在每个“循环”中采用周期性各向同性硅蚀刻步骤只会产生侧壁扇形，这通常不被视为对以这种方式蚀刻的结构完整性的物理影响。

基材     略

材料    略

等离子切割结果    略

结论   略

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