晶圓在加工過(guò)程中,需要對(duì)其進(jìn)行劃片處理,目前現(xiàn)有的晶圓劃片設(shè)備村子按以下不足:1、晶圓初的放置隨意性較大,影響后續(xù)晶圓的對(duì)正工作;2、每次只能對(duì)晶圓的一個(gè)表面進(jìn)行劃片處理,導(dǎo)致正反面劃片的深度難以控制,增加了后期打磨的工作。
現(xiàn)階段,硬脆材料切割技術(shù)主要有外圓切割、內(nèi)圓切割和線銘切割。外圓切割組然操作簡(jiǎn)單,但據(jù)片剛性差,切割全過(guò)程中鋸片易方向跑偏.造成被切割工們的平面度差;而內(nèi)圓切割只有進(jìn)行直線切割,沒(méi)法進(jìn)行斜面切割。線鋸切割技術(shù)具備割縫窄、率、切成片、可進(jìn)行曲線圖切別等優(yōu)點(diǎn)成為口前普遍選用的切割技術(shù)。
內(nèi)圓切割時(shí)晶片表層損害層大,給CMP產(chǎn)生挺大黔削拋光工作中;刃口寬。材料損害大。品片出率低;成木高。生產(chǎn)效率低;每一次只有切割一片。當(dāng)晶圓直徑達(dá)到300mm時(shí)。內(nèi)圓刀頭外徑將達(dá)到1.18m。內(nèi)徑為410mm。在生產(chǎn)制造、安裝與調(diào)節(jié)上產(chǎn)生許多艱難。故后期主要發(fā)展趨勢(shì)線切別主導(dǎo)的晶圓切割技術(shù)。
通常,切割的硅晶圓的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是:如果背面碎片的尺寸在10μm以下,忽略不計(jì)。另一方面,當(dāng)尺寸大于25μm時(shí),可以看作是潛在的受損??墒?,50μm的平均大小可以接受,示晶圓的厚度而定?,F(xiàn)在可用來(lái)控制背面碎片的工具和技術(shù)是刀片的優(yōu)化,接著工藝參數(shù)的優(yōu)化。
切割參數(shù)對(duì)材料清除率有直接關(guān)系,它反過(guò)來(lái)影響刀片的性能和工藝效率。對(duì)于一個(gè)工藝為了優(yōu)化刀片,設(shè)計(jì)試驗(yàn)方法(DOE, designed experiment)可減少所需試驗(yàn)的次數(shù),并提供刀片特性與工藝參數(shù)的結(jié)合效果。另外,設(shè)計(jì)試驗(yàn)方法(DOE)的統(tǒng)計(jì)分析使得可以對(duì)有用信息的推斷,以建議達(dá)到甚至更高產(chǎn)出和/或更低資產(chǎn)擁有成本的進(jìn)一步工藝優(yōu)化。
隨著信息化時(shí)代的到來(lái),我國(guó)電子信息、通訊和半導(dǎo)體集成電路等行業(yè)迅猛發(fā)展,我國(guó)已經(jīng)成為世界二極管晶圓、可控硅晶圓等集成電路各種半導(dǎo)體晶圓制造大國(guó)。傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)砂輪式晶圓切割技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中受到工藝極限的影響,晶圓加工存在機(jī)械應(yīng)力、崩裂、加工效率低、成品率低的情況,的限制了晶圓制造水平的發(fā)展。傳統(tǒng)晶圓切割手段已經(jīng)無(wú)法滿足晶圓產(chǎn)品率、生產(chǎn)需求。因此,旋轉(zhuǎn)砂輪式切割工藝所伴隨的問(wèn)題是無(wú)法通過(guò)工藝本身的優(yōu)化來(lái)完全解決的,亟需采取新的加工方式解決晶圓切割劃片的瓶頸;現(xiàn)有劃片機(jī)自動(dòng)化程度及功能都很難滿足電子器件生產(chǎn)的可靠性和技術(shù)性能要求。