晶圆传片设备主要由洁净大气机械手、晶圆载物台、晶圆对准器、视觉系统、控制系统、空气过滤器组成一个高洁净度的运行空间,工厂自动化系统调度天车将晶圆盒放在晶圆载物台上,晶圆载物台通过开盒装置将晶圆盒打开,并将晶圆盒与设备的洁净空间连通,晶圆载物台在开盒时会扫描晶圆的位置并和工厂自动化系统中的晶圆位置进行校验,校验无误后工厂自动化系统会发送任务到晶圆传片设备,晶圆传片设备会根据任务来对传片、缺口和圆心对准、读取ID、翻片、倒片等动作进行组合,任务结束后晶圆载物台会扫描晶圆位置并关闭晶圆盒,工厂自动化系统会调度天车将晶圆盒取走到下程。晶圆传片设备的应用可以使晶圆下线、传片、翻片、出厂过程实现全自动化运行,可以显著提升晶圆制造的效率和良率。
晶圆在加工过程中,需要对其进行划片处理,目前现有的晶圆划片设备村子按以下不足:1、晶圆初的放置随意性较大,影响后续晶圆的对正工作;2、每次只能对晶圆的一个表面进行划片处理,导致正反面划片的深度难以控制,增加了后期打磨的工作。
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。
顶面碎片(TSC, top-side chipping),它发生晶圆的顶面,变成一个合格率问题,当切片接近芯片的有源区域时,主要依靠刀片磨砂粒度、冷却剂流量和进给速度。背面碎片(BSC, back-side chipping)发生在晶圆的底面,当大的、不规则微小裂纹从切割的底面扩散开并汇合到一起的时候(图1b)。当这些微小裂纹足够长而引起不可接受的大颗粒从切口除掉的时候,BSC变成一个合格率问题。
通常,切割的硅晶圆的质量标准是:如果背面碎片的尺寸在10µm以下,忽略不计。另一方面,当尺寸大于25µm时,可以看作是潜在的受损。可是,50µm的平均大小可以接受,示晶圆的厚度而定。现在可用来控制背面碎片的工具和技术是刀片的优化,接着工艺参数的优化。
切割参数对材料清除率有直接关系,它反过来影响刀片的性能和工艺效率。对于一个工艺为了优化刀片,设计试验方法(DOE, designed experiment)可减少所需试验的次数,并提供刀片特性与工艺参数的结合效果。另外,设计试验方法(DOE)的统计分析使得可以对有用信息的推断,以建议达到甚至更高产出和/或更低资产拥有成本的进一步工艺优化。
切片工序的关键部分是切割刀片的修整(dressing)。在非监测的切片系统中,修整工序是通过一套反复试验来建立的。在刀片负载受监测的系统中,修整的终点是通过测量的力量数据来发现的,它建立佳的修整程序。这个方法有两个优点:不需要来佳的刀片性能,和没有合格率损失,该损失是由于用部分修整的刀片切片所造成的质量差。
当切片机有稳定的冷却剂流量和所有其它参数都受控制时,维持一个稳定的扭矩。如果记录,从稳定扭矩的任何偏离都是由于不受控的因素。这些包括由于喷嘴堵塞的冷却剂流量变化、喷嘴调整的变化、刀片对刀片的变化、刀片情况和操作员错误。