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在过去三十年期间,切片(dicing)系统与刀片(blade)已经不断地改进以对付工艺的挑战和接纳不同类型基板的要求。新的、对生产率造成大影响的设备进展包括:采用两个切割(two cuts)同时进行的、将超程(overtravel)减到小的双轴(dual-spindle)切片系统。
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。
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。
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。
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。
切片工艺变得越来越且要求高。切割迹道变得越窄,可能充满测试用衰耗器(test pad),并且刀片可能需要切割由不同材料制成的各种涂敷层。在这些条件下达到大的切片工艺合格率和生产率要求认真的刀片选择和的工艺控制能力。
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