根據晶圓工藝制程及對產品需求的不同,一片晶圓通常由幾百至數萬顆小芯片組成,業內大部分晶圓的Dice之間有著40μm~100μm不等的間隙,此間隙被稱為切割道,而晶圓上99%的芯片都具有獨立的性能模塊(1%為邊緣Dice,具備使用性能),為將芯片分離成單顆Dice,就需要使用切割工藝對晶圓片進行切割。
目前,業內主要切割工藝是劃片機刀片切割,另外有極少部分晶圓采用激光切割。
劃片機刀片一般分為軟刀和硬刀兩種。有時候也被稱作砂輪片。軟刀主要用于封裝基板切割,硬刀則用于晶圓切割。
劃片機刀片其工作原理如下圖所示,在設備主軸高速運轉帶動下,刀片上的金剛石顆粒將工作盤上的晶圓從切割街區擊碎,并在刀片容屑槽與切割沖洗水的作用下,將產品碎屑及時移除,避免造成背面硅粉滲透及附著表面造成的品質異常。
劃片機刀片切割的方式,是綜合了水氣電、空氣靜壓高速主軸、精密機械傳動、傳感器及自動化控制等技術的精密切割。其特點是切割成本低、效率高,通常適用于100μm以上的較厚晶圓的切割,是當前主流切割方式。
激光切割則是利用高能激光束照射在工件表面,使被照射區域局部熔化、氣化、從而達到劃片的目的。激光切割主要作用是開槽,開完槽之后仍需要用劃片機刀片切透,激光切割能對刀片切割起到補充的作用,主要應用于超薄晶圓切割。