元素硅是一種灰色、易碎、四價的非金屬化學元素。地殼成分中27.8%是硅元素構成的,僅次于氧元素含量排行第二,硅是自然界中比較富的元素。在石英、瑪瑙、隧石和普通的灘石中就可以發現硅元素。硅晶片又稱晶圓片,是由硅錠加工而成的,通過的工藝可以在硅晶片上刻蝕出數以百萬計的晶體管,被廣泛應用于集成電路的制造。
現有晶圓片生產過程中,需要從一道生產工序轉移到下一道生產上,現有技術中依靠人力進行傳送,傳送過程的耗費人力,且人為傳送力道不能掌握,容易造成破片。為此,我們提供了一種自動晶圓傳片器以解決以上問題。
為了保護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,以便更安全的“切單”。“背面減薄”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,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)均勻,不得超過劃片槽的寬度。
晶圓切割時,經常遇到較窄跡道(street)寬度,要求將每一次切割放在跡道中心幾微米范圍內的能力。這就要求使用具有高分度軸精度、高光學放大和對準運算的設備。當用窄跡道切割晶圓時,應選擇盡可能薄的刀片。可是,很薄的刀片(20um)是非常脆弱的,更容易過早破裂和磨損。結果,其壽命期望和工藝穩定性都比較厚的刀片差。對于50~76um跡道的刀片推薦厚度應該是20~30um。
頂面碎片,它發生晶圓的頂面,變成一個合格率問題,當切片接近芯片的有源區域時,主要依靠刀片磨砂粒度、冷卻劑流量和進給速度。
背面碎片發生在晶圓的底面,當大的、不規則微小裂紋從切割的底面擴散開并匯合到一起的時候。當這些微小裂紋足夠長而引起不可接受的大顆粒從切口除掉的時候,BSC變成一個合格率問題。如果背面碎片的尺寸在10um以下,忽略不計。另一方面,當尺寸大于25um時,可以看作是潛在的受損。可是,50um的平均大小可以接受,示晶圓的厚度而定。
在切片或任何其它磨削過程中,在不超出可接受的切削質量參數時,新一代的切片系統可以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,都有一個切片質量下降和BSC出現的極限扭矩值。切削質量與刀片基板相互作用力的相互關系,和其變量的測量使得可以決定工藝偏差和損傷的形成。工藝參數可以實時調整,使得不超過招矩極限和獲得大的進給速度。
切片工藝變得越來越且要求高。切割跡道變得越窄,可能充滿測試用衰耗器(test pad),并且刀片可能需要切割由不同材料制成的各種涂敷層。在這些條件下達到大的切片工藝合格率和生產率要求認真的刀片選擇和的工藝控制能力。
UV膜與藍膜相比,它的粘性剝離度可變性使得其性很大,主要作用為:用于wafer減薄過程中對wafer進行固定;water劃切過程中,用于保護芯片,防止其脫落或崩邊,用于wafer的翻轉和運輸,防止已經劃好的芯片發生脫落。規范化使用UV膜和藍膜的各個參數,根據芯片所需要的加工工藝,選擇合適的UV膜或者藍膜,即可以節省成本,又可以加進芯片產業化發展。
硅圓片切割應用的目的是將產量和合格率大,同時資產擁有的成本小。可是,挑戰是增加的產量經常減少合格率,反之亦然。晶圓基板進給到切割刀片的速度決定產出。隨著進給速度增加,切割品質變得更加難以維持在可接受的工藝窗口內。進給速度也影響刀片壽命。在許多晶圓的切割期間經常遇到的較窄跡道(street)寬度,要求將每一次切割放在跡道中心幾微米范圍內的能力。這就要求使用具有高分度軸精度、高光學放大和對準運算的設備。
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