웨이퍼를 칩으로 나누는 다이싱. 보통은 다이아몬드 날이 물을 뿌리며 20~40 µm 폭을 갈아 냅니다. 스텔스 다이싱 레이저는 겉을 자르지 않고, 빛을 웨이퍼 속에 모아 금의 씨앗만 심습니다.
영상에서 보는 것
다이싱은 검사를 마친 웨이퍼를 칩 하나하나로 자르는 공정입니다
블레이드 다이싱은 다이아몬드 날을 고속으로 돌리며 물이나 냉각액을 뿌려 자릅니다. 일반 날 폭은 20~40 µm입니다
스텔스 다이싱은 물질을 통과하는 파장의 레이저를 웨이퍼 속에 초점 맞춰, 그 자리에 변질층(SD층)을 만듭니다
SD층에서 윗면·아랫면 쪽으로 금이 생기고, 레이저를 자를 선을 따라 훑으면 금이 선을 따라 이어집니다
아래 테이프를 둘레 방향으로 고르게 당기면(테이프 확장) 금이 윗면·아랫면까지 뻗어 칩이 갈라집니다
제조사 설명으로는 깎여 나가는 폭(커프 손실)이 근본적으로 없고, 세척수가 필요 없는 완전 건식 공정입니다
핵심 요약
날은 자기 폭만큼 실리콘을 가루로 갈아 내지만, 스텔스 다이싱은 웨이퍼 속에 금의 시작점을 심고 테이프를 당겨 갈라냅니다. 버리는 폭이 없어 웨이퍼 한 장에서 칩을 더 얻을 수 있습니다.
용어 정리
다이싱
웨이퍼를 칩 하나하나로 자르는 공정입니다.
블레이드 다이싱
다이아몬드 날을 돌려 웨이퍼를 자르는 방식입니다.
스텔스 다이싱
레이저를 웨이퍼 속에 모아 변질층을 만들고, 테이프를 당겨 칩을 갈라내는 방식입니다.
SD층
레이저 초점 자리에 생기는 변질층으로, 금이 시작되는 점입니다.
커프(kerf)
날이 지나가며 깎여 나가는 폭입니다.
테이프 확장
웨이퍼를 붙인 테이프를 사방으로 늘려 칩 사이를 벌리는 단계입니다.
※ '0µm'은 제조사 표현 "근본적으로 커프 손실이 없다"를 숫자로 보인 것입니다.
※ 레이저 빛은 실제로는 눈에 보이지 않습니다. 마젠타 원뿔, SD층 점의 개수·간격, 금의 길이, 단면 비율은 원리를 보여 주는 그림입니다.
※ 영상 속 3D 장면은 AI 도구로 만들었습니다.
영상에서 못 다 한 얘기
레이저 다이싱엔 두 갈래가 있습니다. 겉을 녹여 홈을 파는 방식은 열 영향부가 남습니다.
영상 속 방식은 속에 초점을 맞춰 금의 시작점만 심는 스텔스 다이싱입니다.
두꺼운 웨이퍼는 두께 방향으로 SD층을 여러 줄 만듭니다.
50 µm보다 얇은 칩은 레이저를 먼저 쏘고 웨이퍼를 갈아 얇게 합니다.
가장 얇은 다이아몬드 날은 폭 10 µm로 10 µm 홈을 냅니다.
날로 자를 땐 날 손상을 막으려 물이나 냉각액을 반드시 씁니다.
출처
Hamamatsu Photonics, Stealth Dicing technology / Hamamatsu 용어집 S, Stealth Dicing / Hamamatsu, Wafer dicing 응용 페이지 / DISCO ZHZZ Series 블레이드 페이지 / Silicon Valley Microelectronics SV027(웨이퍼 두께, 화면 비율용) 다음에 궁금해질 질문: 50 µm보다 얇은 칩은 왜 레이저를 먼저 쏘고 나중에 갈까요? 반도체 소부장을 3D 단면으로 하나씩 열어 보는 시리즈입니다. 장비 속을 직접 열어 보고 싶다면 구독해 두세요.