劃片工藝:根據(jù)晶圓工藝制程及對產(chǎn)品需求的不同,一片晶圓通常由幾百至數(shù)萬顆小芯片組成,業(yè)內(nèi)大部分晶圓的Dice之間有著40um-100um不等的間隙區(qū)分,此間隙被稱為切割道,而圓片上99%的芯片都具有獨立的性能模塊(1%為邊緣dice,具備使用性能),為將小芯片分 離成單顆dice,就需要使用切割工藝對圓片進行切割(Die Sawing)。目前,業(yè)內(nèi)主要切割工藝有兩種:刀片切割和激光切割。
刀片切割: 刀片在設(shè)備主軸高速運轉(zhuǎn)帶動下,刀片上的金剛石顆粒將工作盤上的晶圓從切割街區(qū)進行擊穿,并在刀片”碎屑口袋”與切割沖洗水
的作用下,將產(chǎn)品碎屑及時移除,避免造成背面硅粉滲透及附著表面造成的品質(zhì)異常。
激光切割:激光切割主要作用是開槽, 開完槽之后就用刀片進行切穿,激光切割對刀片切割起到補充的作用,主要應(yīng)用于超薄晶圓切割。
劃片機:劃片機作為半導(dǎo)體芯片后道工序的加工設(shè)備,用于晶圓的劃片、分割或開槽等微細加工,切割的質(zhì)量與效率直接影響到芯片的質(zhì)量和生產(chǎn)成本。劃片機種類分為砂輪劃片機與激光劃片機,分別對應(yīng)刀片切割工藝與激光切割工藝。
砂輪劃片機是綜合了水氣電、空氣靜壓高速主軸、精密機械傳動、傳感器及自動化控制等技術(shù)的精密數(shù)控設(shè)備。其特點為切割成本低、效率高,適用于100um以上的較厚晶圓的切割,是當(dāng)前主流切割方式。
激光劃片機是利用高能激光束照射在工件表面,使被照射區(qū)域局部熔化、氣化、從而達到劃片的目的。其特點為切割精度高、切割速度快,盱100μm以下的較薄晶圓的切割。激光切割機己推出20余年,約占整個劃片機市場的20%左右。
隨著集成電路超大規(guī)?;陌l(fā)展趨勢,器件的設(shè)計原則開始追求微細化,在提高元件工作速度的同時,減小芯片的面積,其對劃片機的工藝要求越發(fā)精細化。目前晶圓的線寬已經(jīng)發(fā)展到5μm以下,甚至達到1μm左右,晶圓上集成電路的排布愈發(fā)密集,對于切割精度的要求大大提升。當(dāng)前激光切割技術(shù)不斷向高功率、高精度的方向發(fā)展,新型全自動激光劃片機陸續(xù)被制造,對于切割效率和切割精度都能兼顧,未來有望持續(xù)發(fā)展。
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劃片機
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切割
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