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单轴划片机释放应力减少崩边崩角的划片方法技术

技术编号:44830876 阅读:3 留言:0更新日期:2025-03-28 20:23
单轴划片机释放应力减少崩边崩角的划片方法。涉及半导体加工技术领域。包括开槽半切割工艺,所述开槽半切割工艺主要包括以下步骤:步骤一,将晶圆固定于装载好宽刀的划片机载物台盘上,设晶圆上单颗芯片竖向设计宽度为a,横向设计长度为b,胶片厚度为t,晶圆厚度为d;将开槽半切割工艺的切割深度设为x,切割高度为t+d‑x;步骤二,对晶圆的水平方向进行切割,竖向步径距离为a*m,m为本组连续切割的两条刀痕之间所包含管芯的行数,m为≥1的正整数;本发明专利技术降低了切割难度,减少了购置双轴划片机进行开槽切割所带来的成本负担。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体加工,尤其涉及单轴划片机释放应力减少崩边崩角的划片方法


技术介绍

1、随着半导体芯片集成度的提高,工艺愈发复杂化,划片街区也不再是只针对一种材料(如:si、gaas等),氧化物、氮化物、金属等也会被放置在街区,同时芯片尺寸、厚度、划片街区宽度也在不断微缩,随之产生的划片崩边、崩缺角异常也在增加,从而导致划片成品率难以得到保障。

2、双轴划片机在切割过程中采用双刀切割,应力释放均等,同时可以进行宽刀和窄刀搭配进行开槽式的分步切割;但由于双轴划片机设备价格昂贵,目前大部分半导体芯片制造厂划片设备还是以单轴划片机为主,单轴划片机虽然价格便宜,但在划片应力释放上要明显逊于双轴划片设备,划片质量也因此不如双轴划片设备,在小体积芯片上尤为明显。双轴划片机开槽分步切割的方式是在一把宽刀进行开槽后,另一把窄刀随即进行了切透,表面应力释放及时,而单轴划片机即便进行开槽分布切割,也需要第一次就用宽刀将所有槽位开完,再切换成窄刀切割。但单轴划片机上第一次用宽刀开槽时如果按照正常连续切割的方式很容易造成芯片崩边崩角开裂等问题,因此如何在单轴划片机上加工,释放划片应力,减少芯片崩缺是本案亟需解决的技术问题。

3、针对上述问题,现有专利文献中,如2018年12月18日申请公布的一篇“一种半导体器件芯片晶圆的划片方法”专利技术专利,申请号为201810778531,,公开了如下方案:

4、设定所需管芯的面积为a微米*a微米,x方向相邻两刀的划刀距离等于管芯边长(含划片间距)的整数倍m,y方向相邻两刀的划刀距离等于管芯边长的整数倍n,具体包括以下步骤:

5、步骤s1:首先沿x方向于首行管芯间隙中线划一刀痕x1作为x方向第一组x向划刀的起切线,然后沿x方向以起切线x1为初始起点,按照a*m微米的步距从左至右依次划片,直到x方向划片完成;

6、步骤w1:顺时针旋转90°,其次沿y方向于首行管芯间隙中线划一刀痕y1作为y方向第一组y向划刀的起切线,然后沿y方向以起切线y1为初始起点按照a*n微米的步距从左至右依次划片,直到y方向划片完成;

7、步骤s2:逆时针旋转90°回到x方向,沿x方向与x1距离a微米划一刀作为x方向第二组x向划刀的起切线x2,其次沿x方向以起切线x2为初始起点按照a*m微米的步距从左至右依次划片,直到x方向划片完成;

8、步骤w2:顺时针旋转90°回到y方向,沿y方向与y1距离a微米划一刀作为y方向第二组y向划刀的起切线y2,其次沿y方向以起切线y2为初始起点按照a*n微米的步距从左至右依次划片,直到y方向划片完成;

9、步骤sm:逆时针旋转90°回到x方向,沿x方向与x1距离(m-1)*a微米划一刀作为x方向第m组x向划刀的起切线xm,其次沿x方向以起切线xm为初始起点按照a*m微米的步距从左至右依次划片,直到x方向划片完成;

10、步骤wn:顺时针旋转90°回到y方向,沿y方向与y1距离(n-1)*a微米划一刀作为y方向第n组y向划刀的起切线yn,其次沿y方向以起切线yn为初始起点按照a*n微米的步距从左至右依次划片,直到y方向划片完成;划片完成。

11、再如,现有专利文献中,如2021年07月27日申请公布的一篇“一种超薄晶圆的划切方法”专利技术专利,申请号为2021103697262,主要公开了如下技术方案:

12、1)将晶圆背面贴上胶膜,放入60°c~80°c烘箱中烘烤10~30min;

13、2)取出烘烤后的晶圆并自然冷却至室温,随后将贴有胶膜的晶圆放置在划片机的陶瓷工作盘上,并开启真空;

14、3)将划片刀安装在划片机主轴上并完成修刀和测高程序;

15、4)使用主轴转速20000~40000r/min,进刀速度20~40mm/s的工艺参数对晶圆沿横向即ch1方向进行划切,步进间距为n*b,其中b表示晶粒宽度,n=2、3、4......;

16、5)使用主轴转速20000~40000r/min,进刀速度40~80mm/s的工艺参数对晶圆沿纵向即ch2方向进行划切,步进间距为n*a,其中a表示晶粒长度,n=2、3、4......;

17、6)使用主轴转速20000~40000r/min,进刀速度20~40mm/s的工艺参数对晶圆ch3方向进行划切,步进间距为(n-1)*b,其中b表示晶粒宽度,n=2、3、4......);

18、7)使用主轴转速20000~40000r/min,进刀速度40~80mm/s的工艺参数对晶圆ch4方向进行划切,步进间距为(n-1)*a,其中a表示晶粒长度,n=2、3、4......;

19、8)重复执行步骤4)和步骤5),直至晶圆划切为芯粒目标尺寸axb。

20、上述公开的现有专利文献,均主要采用一次性切透的方式,起始第一面的切割方向中,由于切割的尺寸仍然较小,该方向的背面崩边崩角问题难以避免,随着切割尺寸要求的缩小,这种问题会愈发严重,无法完全解决崩边缺角问题。


技术实现思路

1、本专利技术针对以上问题,提供了一种减少切割中崩边、崩角问题的单轴划片机释放应力减少崩边崩角的划片方法。

2、本专利技术的技术方案是:

3、单轴划片机释放应力减少崩边崩角的划片方法,包括开槽半切割工艺,所述开槽半切割工艺主要包括以下步骤:

4、步骤一,将晶圆固定于装载好宽刀的划片机载物台盘上,设晶圆上单颗芯片竖向设计宽度为a,横向设计长度为b,胶片厚度为t,晶圆厚度为d;将开槽半切割工艺的切割深度设为x,切割高度为t+d-x;

5、步骤二,对晶圆的水平方向进行切割,竖向步径距离为a*m,m为本组连续切割的两条刀痕之间所包含管芯的行数,m为≥1的正整数;

6、步骤三,将载物台盘逆时针旋转90度,对晶圆的竖向方向进行切割,横向步径距离为b*n,n为本组连续切割的两条刀痕之间所包含管芯的列数,n为≥1的正整数;

7、步骤四,将载物台顺时针旋转90度,对晶圆的横向进行切割,竖向步进距离为 a*m,以前一组横向起始切割道距离为a的切割道作为本组起始切割道;

8、步骤五,将载物台逆时针旋转90度,对晶圆的竖向进行切割,横向步径距离为b*n,以前一组竖向起始切割道距离为b的切割道作为本组起始切割道,由上往下依次切割完;

9、重复上述步骤四和五的动作,直至水平方向切割完m组,垂直方向切割完n组;全部切割完成后,进行全切割工艺。

10、具体的,所述全切割工艺包括:

11、步骤a,取下切割完表面的晶圆,将晶圆固定于装载好窄刀的划片机载物台盘上,设全切割工艺的切割深度为y,对应切割高度则为t+d-y,其中y参考范围(d+1/5t)~(d+1/2t);

12、步骤b:对晶圆的水平方向进行切割,竖向步径距离为a,从起始切割线由上往下或由下往上沿y方向按步距a依次切割完当前水平方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.单轴划片机释放应力减少崩边崩角的划片方法,其特征在于,包括开槽半切割工艺,所述开槽半切割工艺主要包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的单轴划片机释放应力减少崩边崩角的划片方法,其特征在于,所述全切割工艺包括:

3.根据权利要求1所述的单轴划片机释放应力减少崩边崩角的划片方法,其特征在于,所述m为不小于1的正整数。

4.根据权利要求1所述的单轴划片机释放应力减少崩边崩角的划片方法,其特征在于,所述n为不小于1的正整数。

5.根据权利要求1所述的单轴划片机释放应力减少崩边崩角的划片方法,其特征在于,所述m与n不同时为1。

6.根据权利要求1所述的单轴划片机释放应力减少崩边崩角的划片方法,其特征在于,所述m的取值为3,所述n的取值为2。

7.根据权利要求1所述的单轴划片机释放应力减少崩边崩角的划片方法,其特征在于,在单轴划片机上先用宽刀进行开槽半切割工艺,后切换窄刀进行全切割工艺。

8.根据权利要求7所述的单轴划片机释放应力减少崩边崩角的划片方法,其特征在于,所述宽刀刀宽在30~50μm,窄刀刀宽15~25μm。

9.根据权利要求1所述的单轴划片机释放应力减少崩边崩角的划片方法,其特征在于,开槽半切割工艺所使用的刀片宽度大于全切割所使用的刀片。

10.根据权利要求1所述的单轴划片机释放应力减少崩边崩角的划片方法,其特征在于,步骤一中切割高度为t+d-x,其中x为d/3~d/2。

...

【技术特征摘要】

1.单轴划片机释放应力减少崩边崩角的划片方法,其特征在于,包括开槽半切割工艺,所述开槽半切割工艺主要包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的单轴划片机释放应力减少崩边崩角的划片方法,其特征在于,所述全切割工艺包括:

3.根据权利要求1所述的单轴划片机释放应力减少崩边崩角的划片方法,其特征在于,所述m为不小于1的正整数。

4.根据权利要求1所述的单轴划片机释放应力减少崩边崩角的划片方法,其特征在于,所述n为不小于1的正整数。

5.根据权利要求1所述的单轴划片机释放应力减少崩边崩角的划片方法,其特征在于,所述m与n不同时为1。

6.根据权利要求1所述的单轴划片机释放应力减少崩边崩角的划片方...

【专利技术属性】
技术研发人员:王鑫王毅
申请(专利权)人:扬州扬杰电子科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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