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      晶圓劃片刀的切割工藝
      發(fā)布時間:2025-02-20 點擊數(shù):818

      切割前準備

      貼膜:一般會在晶圓背面貼上藍膜或UV膜。藍膜成本較低,通常需機械手段結(jié)合溫度輔助來剝離芯片;UV膜可通過紫外線照射改變粘性,在劃片完成后經(jīng)紫外光照射,粘性降低,便于芯片剝離。

      設備調(diào)試與參數(shù)設定:將貼好膜的晶圓放入劃片機,在自動生產(chǎn)前,先手動送進一片晶圓量測切割道寬度、AL pad大小等,并檢查確認Die size等,進行“教讀”過程,即通過參數(shù)設定告訴機器如何切割,模擬切割一次,調(diào)好參數(shù)后再進行全自動切割。


      切割過程工藝

      切割方式

      • 全切:最基本的方法,通過切到固定材料(如膠帶)來完全切割工件。

      • 半切:切割到工件中間產(chǎn)生切槽,通過連續(xù)切槽工藝,可生產(chǎn)梳狀和針狀點形。

      • 雙切:使用雙切刀片同時對兩條生產(chǎn)線進行全切或半切,雙切刀片具有兩個主軸,可實現(xiàn)高通量。

      • 階梯切割:使用具有兩個主軸的雙切刀片分兩個階段進行全切割和半切割,使用針對切割晶圓表面布線層和剩余硅單晶優(yōu)化的刀片,實現(xiàn)高質(zhì)量加工。

      • 斜切:在階梯切割過程中使用半切邊具有V形邊緣的刀片將晶圓分兩階段切割,倒角過程在切割過程中進行,可實現(xiàn)高模具強度和高質(zhì)量加工。


      關鍵控制技術

      刀片負載監(jiān)測:新一代的劃切系統(tǒng)能夠自動監(jiān)測施加在刀片上的負載或扭矩,對于每一套工藝參數(shù),都存在一個刀片質(zhì)量下降和背面碎片出現(xiàn)的極限扭矩值。通過監(jiān)測切削質(zhì)量與刀片基板相互作用力的關系,并測量相關變量,及時發(fā)現(xiàn)工藝偏差和損傷的形成,進而實時調(diào)整工藝參數(shù),使扭矩不超過極限值,同時獲得最大的進給速度。

      冷卻劑流量穩(wěn)定:以穩(wěn)定的扭矩運轉(zhuǎn)的劃切系統(tǒng),要求進給率、心軸速度和冷卻劑流量保持穩(wěn)定。冷卻劑在刀片上施加的阻力會造成扭力,最新一代的劃切系統(tǒng)通過精確控制冷卻劑流量,來維持穩(wěn)定的流速和阻力,進而保持冷卻劑扭矩影響的穩(wěn)定性。


      切割后處理

      切割完成后,若使用的是UV膜,需進行解UV工序,使膜的粘性降低,以便將芯片從膜上順利剝離。之后還可能會對切割后的晶圓進行清洗、檢測等操作,去除殘留的碎屑和冷卻液等雜質(zhì),檢查芯片的切割質(zhì)量,如是否存在崩邊、毛刺、裂紋等缺陷,對不符合質(zhì)量要求的芯片進行標記或篩選。


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