天津晶圆挑片器半导体挑片机
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元素硅是一种灰色、易碎、四价的非金属化学元素。地壳成分中27.8%是硅元素构成的,仅次于氧元素含量排行第二,硅是自然界中比较富的元素。在石英、玛瑙、隧石和普通的滩石中就可以发现硅元素。硅晶片又称晶圆片,是由硅锭加工而成的,通过的工艺可以在硅晶片上刻蚀出数以百万计的晶体管,被广泛应用于集成电路的制造。
晶圆经过前道工席后芯片制备完成,还需要经过切割使晶圆上的芯片分离下来,后进行封装。不同厚度晶圆选择的晶圆切割工艺也不同:
厚度100um以上的晶圆一般使用刀片切割;
厚度不到100um的晶圆一般使用激光切割,激光切割可以减少剥落和裂纹的问题,但是在100um以上时,生产效率将大大降低;
厚度不到30um的晶圆则使用等离子切割,等离子切割速度快,不会对晶圆表面造成损伤,从而提高良率,但是其工艺过程更为复杂。
为了保护晶圆在切割过程中免受外部损伤,事先会在晶圆上贴敷胶膜,以便更安全的“切单”。“背面减薄”过程中,胶膜会贴在晶圆的正面。但与此相反,在“刀片”切割中,胶膜要贴在晶圆的背面。而在共晶贴片,把分离的芯片固定在PCB或定架上过程中,贴会背面的这一胶膜会自动脱落。切割时由于摩擦很大,所以要从各个方向连续喷洒DI水(去离子水)。而且,叶轮要附有金刚石颗粒,这样才可以更好地切片。此时,切口(刀片厚度:凹槽的宽度)均匀,不得超过划片槽的宽度。
晶圆切割时,经常遇到较窄迹道(street)宽度,要求将每一次切割放在迹道中心几微米范围内的能力。这就要求使用具有高分度轴精度、高光学放大和对准运算的设备。当用窄迹道切割晶圆时,应选择尽可能薄的刀片。可是,很薄的刀片(20um)是非常脆弱的,更容易过早破裂和磨损。结果,其寿命期望和工艺稳定性都比较厚的刀片差。对于50~76um迹道的刀片推荐厚度应该是20~30um。
通常来说,对于小芯片减薄划片时使用UV膜,对于大芯片减薄划片时使用蓝膜,因为,UV膜的粘性可以使用紫外线的照射时间和强度来控制,防止芯片在抓取的过程中漏抓或者抓崩。若芯片在减薄划切实之后,直接上倒封装标签生产线,那么好使用UV膜,因为倒封装生产线的芯片一般比较小,而且设备的顶针在蓝膜底部将芯片顶起。如果使用较大粘性剥离度的蓝膜,可能使得顶针在顶起芯片的过程中将芯片顶碎。
蓝膜由于受其温度影响乃粘性度会发生变化,而且本身粘性度较高,因此,一般较大面积的芯片或者wafer减薄划切后直接进行后封装工艺,而非直接进行倒封装工艺做Inlay时,可以考虑使用蓝膜。
外圆切割组然操作简单,但据片刚性差,切割全过程中锯片易方向跑偏.造成被切割工们的平面度差;而内圆切割只有进行直线切割,没法进行斜面切割。线锯切割技术具备割缝窄、率、切成片、可进行曲线图切别等优点成为口前普遍选用的切割技术。
内圆切割时晶片表层损害层大,给CMP产生挺大黔削抛光工作中;刃口宽。材料损害大。品片出率低;成木高。生产效率低;每一次只有切割一片。当晶圆直径达到300mm时。内圆刀头外径将达到1.18m。内径为410mm。在生产制造、安装与调节上产生许多艰难。故后期主要发展趋势线切别主导的晶圆切割技术。
在芯片的分割期间,刀片碾碎基础材料(晶圆),同时去掉所产生的碎片。材料的去掉沿着晶方(dice)的有源区域之间的切割线(迹道)发生的。冷却剂(通常是去离子水)指到切割缝内,改善切割品质,和通过帮助去掉碎片而延长刀片寿命。每条迹道(street)的宽度(切口)与刀片的厚度成比例。