硅圆片切割应用的目的是将产量和合格率大,同时资产拥有的成本小。可是,挑战是增加的产量经常减少合格率,反之亦然。晶圆基板进给到切割刀片的速度决定产出。随着进给速度增加,切割品质变得更加难以维持在可接受的工艺窗口内。进给速度也影响刀片寿命。
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。
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。