劃片機(jī)(Dicing Saw)在半導(dǎo)體制造中主要用于將晶圓切割成單個(gè)芯片(Die),這一過(guò)程在內(nèi)存儲(chǔ)存卡(如NAND閃存芯片、SSD、SD卡等)的生產(chǎn)中至關(guān)重要。以下是劃片機(jī)在存儲(chǔ)芯片制造中的關(guān)鍵應(yīng)用和技術(shù)細(xì)節(jié):
1. 劃片機(jī)的基本作用
晶圓切割:將完成光刻、蝕刻等工藝的晶圓切割成獨(dú)立的存儲(chǔ)芯片單元。
高精度要求:存儲(chǔ)芯片(如NAND、DRAM)的電路密度極高,切割精度需達(dá)到微米(μm)級(jí),避免損傷電路結(jié)構(gòu)。
材料適配性:支持硅(Si)、砷化鎵(GaAs)等晶圓材料,以及超薄晶圓(厚度<100μm)的切割。
2. 存儲(chǔ)芯片切割的關(guān)鍵技術(shù)——砂輪劃片機(jī)
存儲(chǔ)芯片切割的核心技術(shù)——機(jī)械切割(刀片切割)
刀片:通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的刀片切割晶圓,適用于大多數(shù)傳統(tǒng)存儲(chǔ)芯片。
刀片優(yōu)化:刀片厚度、顆粒尺寸(如2-4μm金剛石顆粒)和鍍層工藝直接影響切割質(zhì)量。
切割參數(shù):轉(zhuǎn)速(30,000-60,000 RPM)、進(jìn)給速度(50-300 mm/s)需根據(jù)晶圓材料和厚度動(dòng)態(tài)調(diào)整。
3. 存儲(chǔ)卡制造中的劃片流程
(1)?晶圓準(zhǔn)備:晶圓背面貼膜(UV膠帶)固定,防止切割時(shí)碎片飛散。
(2) 劃片路徑規(guī)劃:根據(jù)芯片布局設(shè)計(jì)切割道(Scribe Line),避開(kāi)電路區(qū)域。
(3) 劃片機(jī):沿切割道高速切割,同時(shí)噴灑去離子水冷卻。
(4) 清洗與檢測(cè):去除切割碎屑,檢查芯片邊緣完整性(避免裂紋影響良率)。
4. 存儲(chǔ)卡制造的特殊需求
高密度與小型化:如MicroSD卡需微小芯片(<5mm2),要求劃片機(jī)高精度定位。
多芯片封裝(MCP):在單一存儲(chǔ)卡中堆疊多個(gè)芯片(如NAND+控制器),需精確切割以匹配封裝尺寸。
5. 典型應(yīng)用案例
MicroSD卡制造:將NAND晶圓切割為微小芯片,封裝后與控制器集成。
總結(jié)
劃片機(jī)是內(nèi)存儲(chǔ)存卡制造的核心設(shè)備之一,其切割精度和工藝直接影響芯片良率、存儲(chǔ)密度及最終產(chǎn)品性能。