劃片工藝流程
晶圓經(jīng)過前道工序后芯片制備完成,還需要經(jīng)過切割使晶圓上的芯片分離下來,最后進(jìn)行封裝。不同厚度晶圓選擇的晶圓切割工藝也不同:
厚度100um以上的晶圓一般使用刀片切割;
厚度不到100um的晶圓一般使用激光切割,激光切割可以減少剝落和裂紋的問題,但是在100um以上時,生產(chǎn)效率將大大降低;
厚度不到30um的晶圓則使用等離子切割,等離子切割速度快,不會對晶圓表面造成損傷,從而提高良率,但是其工藝過程更為復(fù)雜;
為了保護(hù)晶圓在切割過程中免受外部損傷,事先會在晶圓上貼敷膠膜,以便保證更安全的“切單”?!氨趁鏈p薄(Back Grinding)”過程中,膠膜會貼在晶圓的正面。但與此相反,在“刀片”切割中,膠膜要貼在晶圓的背面。而在共晶貼片(Die Bonding,把分離的芯片固定在PCB或定架上)過程中,貼會背面的這一膠膜會自動脫落。切割時由于摩擦很大,所以要從各個方向連續(xù)噴灑DI水(去離子水)。而且,葉輪要附有金剛石顆粒,這樣才可以更好地切片。此時,切口(刀片厚度:凹槽的寬度)必須均勻,不得超過劃片槽的寬度。
很長一段時間,鋸切一直是被最廣泛使用的傳統(tǒng)的切割方法,其最大的優(yōu)點就是可以在短時間內(nèi)切割大量的晶圓。然而,如果切片的進(jìn)給速度(Feeding Speed)大幅提高,小芯片邊緣剝落的可能性就會變大。因此,應(yīng)將葉輪的旋轉(zhuǎn)次數(shù)控制在每分鐘30000次左右。
晶圓劃片機
晶圓切割時,經(jīng)常遇到較窄跡道(street)寬度,要求將每一次切割放在跡道中心幾微米范圍內(nèi)的能力。這就要求使用具有高分度軸精度、高光學(xué)放大和先進(jìn)對準(zhǔn)運算的設(shè)備。當(dāng)用窄跡道切割晶圓時,應(yīng)選擇盡可能最薄的刀片??墒?,很薄的刀片(20μm)是非常脆弱的,更容易過早破裂和磨損。結(jié)果,其壽命期望和工藝穩(wěn)定性都比較厚的刀片差。對于50~76μm跡道的刀片推薦厚度應(yīng)該是20~30μm。
刀痕,自動校準(zhǔn)基準(zhǔn)線位置,防止崩邊過大及切片造成良率的損失。能精確進(jìn)行測高并同步切割作業(yè)時對切割刀刃進(jìn)行實時檢測。清洗部位配備水汽二流體清洗裝置,能對加工物進(jìn)行高效清洗。半自動劃片機Disco DAD36501臺可作業(yè)8吋wafer,含自動光學(xué)補償、聚焦及自認(rèn)準(zhǔn)特征點功能,配有高低倍兩種鏡頭,可用于切割道寬度測量、基準(zhǔn)線補償調(diào)整等??勺詣訖z測切割刀痕,自動校準(zhǔn)基準(zhǔn)線位置,防止崩邊過大及切片造成良率的損失。能精確進(jìn)行測高并同步切割作業(yè)時對切割刀刃進(jìn)行實時檢測。