什么是劃片工藝？劃片工藝有哪些？

劃片工藝又稱切割工藝，是指用不同的方法將單個芯片從圓片上分離出來，是封裝中必不可少的工藝。目前，劃片工藝主要分為金鋼石刀片機(jī)械切割、激光切割和等離子切割了3種工藝。

(1） 金鋼石刀片機(jī)械切割：以高速旋轉(zhuǎn)的超薄金剛石刀片穿過圓片并延伸至 20~30μm 的切割膜中，沿著芯片與芯片之間的切割道，將整片圓片分成一個個單獨(dú)的芯片。

目前，機(jī)械切割用的刀片主要是輪轂刀片，通過電鍍的方式在輪轂上形成所需要的厚度。在機(jī)械切割過程中，必須使用配備的冷卻噴嘴供水一方面使得刀片得到冷卻，移除在切割點處產(chǎn)生的熱，另一方面清除切割過程中產(chǎn)生的污染物和硅粉顆粒。

(2） 激光切割：主要分為穿透切割和隱形切割兩種。穿透切割是指激光直接切穿整個圓片并分離得到芯片。隱形切割的原理是，用傳統(tǒng)的 DPSS 激光器(nm 級紅外）透過材料表面，并聚焦于內(nèi)部，當(dāng)內(nèi)部激光功率密度超過臨界值時，可以在任意深度上形成帶狀 SD 層（多晶層/高位錯密度層和微裂紋/孔洞)，然后再通過擴(kuò)晶得到芯片。

隱形切割技術(shù)避免了傳統(tǒng)激光切割由于熔化等導(dǎo)致熱損傷等缺點，且非常適用于超薄半導(dǎo)體硅片的高速和高質(zhì)量切割。

（3） 等離子切割：先用光阻覆蓋圓片的表面，通過曝光和品影工藝，去除芯片間切割道內(nèi)的光刻膠，然后在低壓的真空腔體內(nèi)通人特殊的氣體，通過高頻的直流電或交流電將氣體等離子化，使等離子和切割道內(nèi)的硅反應(yīng)，形成一個個單獨(dú)的芯片。

目前，等離子切割更多應(yīng)用于超小尺寸的芯片切割，一方面可以滅少切割成本，另一方面可以減少切割道的寬度，增加圓片所設(shè)計的芯片數(shù)量，進(jìn)一步減少芯片的成本。

隨著圓片工藝發(fā)展到 90nm 以下，低k材料作為線路之間的絕緣體，由于低k材料的抗熱性、化學(xué)性、機(jī)械延展性及材料穩(wěn)定性差等原因，對含有低6材料的圓片切割要求也變得更為困難。

目前，行業(yè)內(nèi)通常采用穿透式激光切割去除切割道中的低k介質(zhì)層，再用機(jī)械切割的方式將圓片切成一個個獨(dú)立的芯片(Die) 。

審核編輯：劉清