詳解晶圓加工「最暴力」的環節?

2020-11-25 騰訊網

視頻：半導體製造「最暴力」的環節---自動裂片工序

1 半導體市場發展背景

根據研究機構推測，中國市場的半導體銷售佔了全球的1/3，是份額最大的，相當於美國、歐盟及日本的總和。

背景技術目前，無論是從科技還是經濟的角度看，半導體的重要性都是非常巨大且難以替代的，政府對產業的扶持態度也十分堅定。2018年中國集成電路產業銷售額6532億元，同比增長20.7％，我國半導體產業持續走高，迎來新一輪發展機遇。隨著我國經濟發展方式的轉變、產業結構的加快調整，工業化和信息化的深度融合，加上政府大力推進本地的信息消費，去年，中國市場的半導體銷售佔了全球的1/3，是份額最大的，相當於美國、歐盟及日本的總和，不過這主要是因為中國是全球製造的中心，尤其是電腦、手機產量第一，消耗了最多的晶片。隨著人工智慧的快速發展，以及5G、物聯網、節能環保、新能源汽車等戰略性新興產業的推動下，半導體的需求持續增加。預計2020年中國半導體市場需求規模將進一步擴大，市場需求規模有望達到19850億元。

2 半導體行業製造工藝流程

從下面的流程圖我們可以看到，裂片工序屬於半導體晶片後道工序中：

以半導體生產工藝流程圖為例：

外延片清洗bai鍍透明電極層透明電du極圖形光刻腐蝕去膠平zhi臺圖形光刻幹法刻dao蝕去膠退火SiO2沉積窗口圖形光刻SiO2腐蝕去膠N極圖形光刻預清洗鍍膜剝離退火P極圖形光刻鍍膜剝離研磨切割裂片晶片成品測試。

晶圓的生產流程包括外延和晶片兩個製程，其中外延製程主要是在一襯底上通過氣相沉積法將不同材料沉積於襯底上形成外延片，而晶片製程則是在外延片上製作透明導電層、電極等結構，並且通過劃片機臺、裂片機臺將一晶圓分割成多個晶粒，供後續的封裝使用。

3 裂片工序重要性如何？

被人戲稱，晶圓加工過程中「最暴力」的中間環節！

半導體晶片製程中，為提高檢測的效率，對晶片切割時不把晶片切割穿透，在仍處於連接狀態時，即進行檢測，對於其中的不良品，進行標記(比如，點上紅墨水點)。這樣能大大提高檢測的工作效率。因此，在檢測後的晶片還需要採用裂片的方式將晶片沿分裂槽分離開，形成若干小的晶片。但是裂片時一般均為非切割面向上裂片，而晶片正面向下。每片晶片的合格率不可能都為100%，其中的不良品需要挑選出來，然而測試時不良品的標記是作於晶片正面的，要將不良品挑出來，必須將裂片後的晶片翻轉，將晶片正面向上。目前，由於缺乏高效的手段，分裂後，晶片無法處於一種相對固定的位置，隨機散落，需從散落的若干小晶片中人工挑出不良品，挑選的勞動強度較大，稍有不慎，難以完全剔除其中不良品，造成少量不良品混入合格品中。

總結：從上面我們可以看到，裂片工序屬於晶圓加工過程中「最暴力」的中間環節，它所起到的作用也是至關重要的，不可或缺。

選擇一款性能穩定，價格實惠的裂片設備，對於企業生產至關重要！下面我們以晶粒自動裂片專屬解決方案---崑山拓谷電子有限公司推出的一款自動裂片機為例。

（案例推薦）4 崑山拓谷電子有限公司---晶粒自動裂片專屬解決方案

01

設備名稱：晶粒自動裂片機

02

技術原理

將雷射加工的晶圓，以受臺當基準支撐，劈刀升降做劈裂動作，同時輔以擊錘敲擊，使芯粒分離。(利用劈刀的劈裂作用，將wafer沿著晶圓線裂開)

03

作用材質

LED晶片的裂片作業（用量大），也用於其它產品的斷裂作業，如陶瓷、藍寶石、玻璃、金屬。

04

設備特點及優勢

1、可兼容2寸，4寸，6寸晶圓片，8寸玻璃片；

2、可裂晶圓最小尺寸:100um*120um；85um厚；

3、全自動上下料功能，無人值守式全自動運行，產品批量化生產;

4、配廣角相機，自動識別輪廓；上料無需區分全破片，無需破片設置與尋邊，極大節省破片作業時間；

5、擊錘力度可調，可分區域調節力度，保存關聯文檔；

6、高清CCD像機，可進行：校水平，位置修正，裂斷檢測，自動調焦，自動對刀對受臺；

7、生產日誌記錄，可選配條碼記錄功能，增加可追溯性；

8、對鏡面、粗化、PSS 等晶片，背鍍金屬、DBR 晶片工藝的晶片自動識別並運行，裂片良率保證在99.6%以上；

9、軟體操作方便，作業員上手快，機臺軟體可依客戶要求進行功能升級與定製。

效率與良率行業領先，效率同比快10~30%，小尺寸良率穩定！

05

主要配件均為進口，性能穩定，客戶用的放心

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