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스텔스 다이싱 어플리케이션

솔루션

스텔스 다이싱이란?

레이저를 웨이퍼 내부에 집광하여 개질층을 형성, Tape expand 등으로 칩 분할을 실시하는 다이싱 방법입니다.

Tape expand 전
Tape expand 후

DISCO는 스텔스 다이싱기술의 특허 포트폴리오를 소유하고 있는 Hamamatsu Photonics 주식회사의 얼라이언스 파트너^※입니다.

※스텔스 다이싱 기술에 관한 포괄 특허 포트폴리오를 라이선스 계약한 시스템 인테그레이터
https://www.hamamatsu.com/jp/en/product/semiconductor-manufacturing-support-systems/stealth-dicing-technology/alliance-partners.html

스텔스 다이싱의 장점

웨이퍼의 내부에 개질하기 때문에, 동시 발생되는 더스트 억제가 가능 및 오염에 민감한 디바이스에 적합합니다.
가공부하에 취약한 자재(MEMS등)가공에 적합하며, 웨이퍼의 세정이 불필요한 드라이 프로세스입니다.
커프 폭을 좁게 할 수 있으므로, Street reduction에 효과가 큽니다.

스텔스 다이싱의 가공사례

MEMS 다이싱

복잡한 미세 소자가 이미 포함되어 있는 칩이나 중공부(中空部)가 있는 구조의 칩 등, MEMS칩은 일반적인 세정수나 가공부하에 취약합니다. 스텔스 다이싱은 가공･세정에 물을 사용하지 않아, 칩의 겉면과 이면의 데미지에 거의 영향이 없어 고품질의 MEMS디바이스의 가공이 가능합니다.

Street reduction

스텔스 다이싱에서는 스트리트 폭(Cut Width)을 줄일 수 있어, 이전까지의 다이싱 방법과 비교하여 한 장의 웨이퍼에서 얻을수 있는 칩의 개수가 향상됩니다. 특히 라인 센서와 같이 좁고 긴 형상의 칩의 가공에 효과적입니다.

칩 수율의 시뮬레이션

좁고 긴 형상 칩의 웨이퍼에서 Street reduction에 의한 칩 수율 향상 사례

Hasen 커팅

Hasen 커팅이란 레이저 가공 중에 미리 설정한 주기로 레이저 광의 ON/OFF를 반복하면서 커팅하는 방법입니다. ON/OFF의 설정에 따라 다양한 형상으로 가공할 수 있습니다.

Hasen 커팅의 적용사례

규칙성이 있는 복합 칩 사이즈의 웨이퍼 커팅

Hasen 커팅을 이용하여, 종전의 레이저 풀 커팅 가공이나 블레이드 다이싱 가공에서 실현불가 했던 불규칙 형상의 조합 웨이퍼 가공이 가능해 집니다.

이형상 칩의 가공

6각형, 8각형등과 같은 다각형 칩도 고효율적으로 가공할 수 있습니다. 또한 정다각형이 아니라도 조건에 따라 가공할 수도 있습니다.

칩 Offset 가공

아래 그림과 같이 Hasen 커팅방법을 응용하여, 다이싱 스트리트가 단속적으로 이어지는 칩과 같은 레이아웃의 디바이스 가공에도 대응 가능합니다. 특히 칩 하나가 크고 고가의 웨이퍼나 긴 칩일 경우에 웨이퍼를 유효하게 활용하여, 칩 수율을 최대한 늘릴 수 있습니다.

다이 세퍼레이터(Die separator)에 의한 칩 분할

다이 세퍼레이터(Die separator)는 다이싱테이프를 확장(Expand)한 것으로, 스텔스 다이싱에 의해 개질층의 형성 후 웨이퍼를 칩 형태로 분할하는 장치입니다.
먼저 스텔스 다이싱 후의 웨이퍼에서 테이프를 확장(Expand) 하여 분할합니다. 그 후, 열 확장(Expand) 단계에서 200 ℃ 이상의 고온에서 테이프를 가열 수축시켜 (열 수축, Heat shrink) 테이프 외주에 생긴 쳐짐을 해소합니다.
이를 통해, 테이프를 다시 장착하지 않고도 테이프 프레임 그대로 다음 공정에 반송할 수 있습니다.