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。
产品特点:
立自主知识产权的直线型单臂机械手,具有高可靠性、高稳定性。
设备配有FFU,采用全封闭结构,可发挥超洁净性能,其洁净度达Class1。
可实现对晶圆缺口的检测并依据缺口位置对晶圆进行定位。
配备CCD传感器及图像处理软件,可对晶圆ID刻号进行识别与读取;
可依据客户需求,非标定制。
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。
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。
在许多晶圆的切割期间经常遇到的较窄迹道(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的一个常见的推荐是,选择尽可能薄的刀片。可是,很薄的刀片(20µm)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50~76µm迹道的刀片推荐厚度应该是20~30µm。
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。
为了接收今天新的切片挑战,切片系统与刀片之间的协作是必要的。对于(high-end)应用特别如此。刀片在工艺优化中起主要的作用。为了接纳所有来自于迅速的技术发展的新的切片要求,今天可以买到各种各样的刀片。这使得为正确的工艺选择正确的刀片成为一个比以前更加复杂的任务。
在切片或任何其它磨削过程中,在不超出可接受的切削质量参数时,新一代的切片系统可以自动监测施加在刀片上的负载,或扭矩。对于每一套工艺参数,都有一个切片质量下降和BSC出现的极限扭矩值。切削质量与刀片基板相互作用力的相互关系,和其变量的测量使得可以决定工艺偏差和损伤的形成。工艺参数可以实时调整,使得不超过扭矩极限和获得大的进给速度。
随着信息化时代的到来,我国电子信息、通讯和半导体集成电路等行业迅猛发展,我国已经成为世界二极管晶圆、可控硅晶圆等集成电路各种半导体晶圆制造大国。传统的旋转砂轮式晶圆切割技术在实际生产中受到工艺极限的影响,晶圆加工存在机械应力、崩裂、加工效率低、成品率低的情况,的限制了晶圆制造水平的发展。传统晶圆切割手段已经无法满足晶圆产品率、生产需求。因此,旋转砂轮式切割工艺所伴随的问题是无法通过工艺本身的优化来完全解决的,亟需采取新的加工方式解决晶圆切割划片的瓶颈;现有划片机自动化程度及功能都很难满足电子器件生产的可靠性和技术性能要求。