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半導體晶圓材質(zhì)在不斷變化，對晶圓劃片刀的性能也提出了新挑戰。

目前晶圓劃片技術(shù)有兩種：激光劃片和超薄金剛石劃片。

由于激光切割機的加工生產(chǎn)成本高，現階段晶圓切割較大部分是采用高精度劃片機，以機械加工方式為主。

在機械應力的作用下，晶圓切割后容易發(fā)生品質(zhì)異常，品質(zhì)異常常見(jiàn)的有：產(chǎn)品表面、背面Chipping、PAD氧化、分層、缺角等異常。

深圳西斯特在這次的文章中將分享晶圓切割過(guò)程中刀片選型的重要性。

一、晶圓切割常見(jiàn)品質(zhì)缺陷及判定標準

二、 晶圓切割耗料及主要加工參數：

1、主要耗料：

劃片刀（Dicing Blade）、承載薄膜(Mounting Tape)、工業(yè)超純水（DI Water）、添加表面活性劑（Diamaflow）、壓縮空氣 (Comressed Air)、氮氣（N2）。

1. 2、主要參數：

   切割參數（切割模式、進(jìn)給速度、刀片轉速、切割深度、冷卻水流量、）等。

三、 劃片刀選型的要素

金剛石劃片刀選型有五個(gè)主要要素：

1.金剛石磨粒尺寸、

2.金剛石集中度（濃度）、

3.結合劑特性、

4.刀刃長(cháng)度、

5.刀刃厚度。

其中金剛石磨粒在晶圓的切割過(guò)程中起著(zhù)切削的作用，通常選用SD（人造金剛石）、CBN(立方氮化硼)。切割晶圓常用的金剛石顆粒尺寸從1um到8um之間不等。為達到更好的切割質(zhì)量，通常選用帶棱角的金剛石顆粒。

1. 四、刀片選型各要素對品質(zhì)的影響

   1、刀刃厚度：根據晶圓劃片槽的寬度，對切割刀片的刀刃厚度進(jìn)行選型，選用標準通常為劃片槽寬度的1/2為準，保證切割刀痕包含崩缺在接受范圍，不得損傷芯片的安全保護線(xiàn)。

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   2、刀刃長(cháng)度：選定切割刀片的刀刃厚度會(huì )有對應的刀刃長(cháng)度，業(yè)界正常范圍（長(cháng)=寬*25-30倍）左右。如果刀刃過(guò)長(cháng)，切割過(guò)程中刀片高速旋轉就容易產(chǎn)生蛇形切割、崩邊等異?，F象。

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   3、金剛石顆粒尺寸：顆粒尺寸的大小直接影響劃片刀的壽命和切割質(zhì)量，較大的金剛石顆粒度可以在相同的刀具轉速下，去除更多的硅材料，因而刀具的壽命可以得到延長(cháng)，但同樣會(huì )降低切割質(zhì)量。

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   4、金剛石集中度（濃度）：顆粒的集中度對切割質(zhì)量也十分關(guān)鍵。對于相同的金剛石顆粒大小會(huì )生產(chǎn)出不同集中度的刀片切割效果也會(huì )有很大差異。目前，晶圓劃片刀常見(jiàn)有5種規格，分別是：（50、70、90、110、130）的集中度。劃片刀每一個(gè)旋轉周期移去的硅材料是相同的，但是，平均到每一個(gè)金剛石顆粒移去的硅材料的量是不同的。根據實(shí)際測試得出，高密度的金剛石顆?？梢匝娱L(cháng)劃片刀的壽命，同時(shí)也可以減少晶圓背面崩角。而低密度的金剛石顆?？梢詼p少正面崩角。

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   5、結合劑特性：結合劑的作用是將金剛石牢固的黏在一起，不同硬度的結合劑對刀片的壽命影響是比較大的。軟性結合劑能夠加速金剛石顆粒的“自我鋒利”（Self Sharpening），使劃片刀始終保持比較鋒利的狀態(tài)，能減小晶圓的正面崩角、分層及PAD毛刺，缺點(diǎn)是劃片刀壽命的縮短。硬性結合劑能更好地把持金剛石顆粒，能增加刀片的耐磨性，提高刀片的壽命，缺點(diǎn)是切割產(chǎn)品的品質(zhì)較差。

    

   結語(yǔ)　

深圳西斯特科技有限公司以“讓一切磨削加工變得容易”為主旨。通過(guò)科學(xué)精準的刀片生產(chǎn)配方、應用選型及提供整套磨削系統解決方案，給客戶(hù)提供最佳的切割質(zhì)量和最低的生產(chǎn)成本。