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        晶圓劃片刀的切割工藝
        發布時間:2025-02-20 點擊數:625

        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,在劃片完成后經紫外光照射,粘性降低,便于芯片剝離。

        設備調試與參數設定:將貼好膜的晶圓放入劃片機,在自動生產前,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,即通過參數設定告訴機器如何切割,模擬切割一次,調好參數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:切割到工件中間產生切槽,通過連續切槽工藝,可生產梳狀和針狀點形。

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

        • 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化的刀片,實現高質量加工。

        • 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,可實現高模具強度和高質量加工。


        關鍵控制技術

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

        冷卻劑流量穩定:以穩定的扭矩運轉的劃切系統,要求進給率、心軸速度和冷卻劑流量保持穩定。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通過精確控制冷卻劑流量,來維持穩定的流速和阻力,進而保持冷卻劑扭矩影響的穩定性。


        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,檢查芯片的切割質量,如是否存在崩邊、毛刺、裂紋等缺陷,對不符合質量要求的芯片進行標記或篩選。


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