應(yīng)用案例 | 晶圓全自動(dòng)切割工藝中，微米級(jí)精度檢測(cè)方案

晶圓級(jí)封裝技術(shù)是指直接在晶圓上進(jìn)行大部分或全部的封裝、測(cè)試程序，然后進(jìn)行安裝焊球并切割，從而產(chǎn)出一顆顆IC成品單元，可將封裝尺寸減小至IC芯片的尺寸，因此生產(chǎn)成本得以大幅下降。

隨著半導(dǎo)體應(yīng)用市場(chǎng)對(duì)于芯片性能的不斷追求，芯片制造的成本也在持續(xù)增加，創(chuàng)新的先進(jìn)封裝技術(shù)的出現(xiàn)也成為必然。

而硅晶圓切割工藝是在“后端”裝配工藝中的第一步，將晶圓分成單個(gè)的芯片，用于隨后的芯片接合、引線(xiàn)接合和測(cè)試工序。

在芯片制造領(lǐng)域，激光切割是最為常見(jiàn)主流的切割技術(shù)，可將小功率的激光切割器聚焦到200nm的光斑上，形成巨大能量，從而將晶圓切割。

本期小明就來(lái)跟大家分享一下精密測(cè)量在晶圓切割中的“神助攻”。

項(xiàng)目難點(diǎn)

1、晶圓表面為“波浪形”

將晶圓表面放大后可看到，呈波浪形狀，非完全平滑，這就給激光切割帶來(lái)難題，無(wú)法實(shí)時(shí)判別其高度，激光不能精確落在晶圓改質(zhì)層，導(dǎo)致切割精度下降、損壞度提高。

2、激光難以均勻地作用在被加工物體上，從而導(dǎo)致圓弧處過(guò)度加工等現(xiàn)象。

3、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行過(guò)程種存在的模擬量干擾、非線(xiàn)性、零飄等，導(dǎo)致了一定的精度誤差。

解決方案

1、切割晶圓時(shí)，可通過(guò)使用光譜共焦技術(shù)實(shí)時(shí)測(cè)量產(chǎn)品表面微小高度波動(dòng)，實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)郊す馄鞯腪軸，確保激光焦點(diǎn)精確落在晶圓改質(zhì)層。

2、采集數(shù)據(jù)時(shí)的編碼器控制測(cè)量，和激光器同步輸出信號(hào)進(jìn)行相位同步，在運(yùn)動(dòng)軌跡的所有階段以恒定的空間（而非時(shí)間）間隔采集高度數(shù)據(jù)，確保高度跟隨算法的精度保證。

3、由于設(shè)備采用光纖傳輸，避免了電磁干擾、非線(xiàn)性等的不穩(wěn)定因素，保證了輸出精度的穩(wěn)定性。

產(chǎn)品選型

1、該項(xiàng)目采用光譜共焦儀單通道控制器的方案，即ADV-12CKS+ACC-016L，搭配16mm測(cè)頭，線(xiàn)性精度可達(dá)正負(fù)0.35um（如有另外檢測(cè)距離要求可根據(jù)需要選擇8mm到55mm合適測(cè)頭，明治還可根據(jù)用戶(hù)特殊需求進(jìn)行定制化開(kāi)發(fā)。

2、通信方面，有豐富通訊接口，模擬量、232、網(wǎng)口通訊、編碼器控制等

選型要點(diǎn)

matters need attention

一、精度、工作距離、量程（測(cè)量范圍或者被測(cè)物大小、厚度），這三個(gè)是最基本的要素

二、被檢測(cè)物的材質(zhì)

三、根據(jù)所需的接口選擇有無(wú)通訊方式，和什么樣的通訊方式