元素硅是一種灰色、易碎、四價(jià)的非金屬化學(xué)元素。地殼成分中27.8%是硅元素構(gòu)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(fā)現(xiàn)硅元素。硅晶片又稱(chēng)晶圓片,是由硅錠加工而成的,通過(guò)的工藝可以在硅晶片上刻蝕出數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的晶體管,被廣泛應(yīng)用于集成電路的制造。
通過(guò)設(shè)置設(shè)備箱體、卡匣定位結(jié)構(gòu)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)和推料機(jī)構(gòu),使得在晶圓片傳送時(shí)能夠通過(guò)卡匣定位結(jié)構(gòu)對(duì)卡匣進(jìn)行定位,然后再通過(guò)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)卡匣內(nèi)晶圓片的位置,避免晶圓片錯(cuò)位,后通過(guò)推料機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)卡匣的傳送,整個(gè)傳送過(guò)程簡(jiǎn)單、易操作,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化傳片,且能夠?qū)A片進(jìn)行檢測(cè)避免晶圓片錯(cuò)位造成傳片損壞。
晶圓經(jīng)過(guò)前道工席后芯片制備完成,還需要經(jīng)過(guò)切割使晶圓上的芯片分離下來(lái),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(wèn)題,但是在100um以上時(shí),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(huì)對(duì)晶圓表面造成損傷,從而提高良率,但是其工藝過(guò)程更為復(fù)雜。
刀痕,自動(dòng)校準(zhǔn)基準(zhǔn)線位置,防止崩邊過(guò)大及切片造成良率的損失。能進(jìn)行測(cè)高并同步切割作業(yè)時(shí)對(duì)切割刀刃進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。清洗部位配備水汽二流體清洗裝置,能對(duì)加工物進(jìn)行清洗。半自動(dòng)劃片機(jī)LX3356機(jī)臺(tái)可作業(yè)8時(shí)wafer,含自動(dòng)光學(xué)補(bǔ)償、聚焦及自特征點(diǎn)功能,配有高低倍兩種鏡頭,可用于切割道寬度測(cè)量、基準(zhǔn)線補(bǔ)償調(diào)整等??勺詣?dòng)檢測(cè)切割刀痕,自動(dòng)校準(zhǔn)基準(zhǔn)線位置,防止崩邊過(guò)大及切片造成良率的損失。能進(jìn)行測(cè)高并同步切割作業(yè)時(shí)對(duì)切割刀刃進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。
切片工序的關(guān)鍵部分是切割刀片的修整(dressing)。在非監(jiān)測(cè)的切片系統(tǒng)中,修整工序是通過(guò)一套反復(fù)試驗(yàn)來(lái)建立的。在刀片負(fù)載受監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)中,修整的終點(diǎn)是通過(guò)測(cè)量的力量數(shù)據(jù)來(lái)發(fā)現(xiàn)的,它建立佳的修整程序。這個(gè)方法有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):不需要來(lái)佳的刀片性能,和沒(méi)有合格率損失,該損失是由于用部分修整的刀片切片所造成的質(zhì)量差。
切片工藝變得越來(lái)越且要求高。切割跡道變得越窄,可能充滿(mǎn)測(cè)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(dá)到大的切片工藝合格率和生產(chǎn)率要求認(rèn)真的刀片選擇和的工藝控制能力。
通常來(lái)說(shuō),對(duì)于小芯片減薄劃片時(shí)使用UV膜,對(duì)于大芯片減薄劃片時(shí)使用藍(lán)膜,因?yàn)?,UV膜的粘性可以使用紫外線的照射時(shí)間和強(qiáng)度來(lái)控制,防止芯片在抓取的過(guò)程中漏抓或者抓崩。若芯片在減薄劃切實(shí)之后,直接上倒封裝標(biāo)簽生產(chǎn)線,那么好使用UV膜,因?yàn)榈狗庋b生產(chǎn)線的芯片一般比較小,而且設(shè)備的頂針在藍(lán)膜底部將芯片頂起。如果使用較大粘性剝離度的藍(lán)膜,可能使得頂針在頂起芯片的過(guò)程中將芯片頂碎。
晶圓倒片機(jī)是用來(lái)調(diào)整集成電路產(chǎn)線上晶圓生產(chǎn)材料序列位置的一款設(shè)備,它的任務(wù)是將產(chǎn)線上的晶圓通過(guò)制程需要進(jìn)行分批、合并、翻轉(zhuǎn)后進(jìn)行下一道程序,這就要求晶圓倒片機(jī)擁有的傳送效率和潔凈程度。通俗來(lái)講,更方便制造芯片,并且能夠在高度環(huán)境要求下制造更好的芯片。
在芯片的分割期間,刀片碾碎基礎(chǔ)材料(晶圓),同時(shí)去掉所產(chǎn)生的碎片。材料的去掉沿著晶方(dice)的有源區(qū)域之間的切割線(跡道)發(fā)生的。冷卻劑(通常是去離子水)指到切割縫內(nèi),改善切割品質(zhì),和通過(guò)幫助去掉碎片而延長(zhǎng)刀片壽命。每條跡道(street)的寬度(切口)與刀片的厚度成比例。