晶圓全自動切割工藝中，微米級精度檢測方案

晶圓級封裝技術(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)用市場對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，將晶圓分成單個的芯片，用于隨后的芯片接合、引線接合和測試工序。

在芯片制造領(lǐng)域，激光切割是最為常見主流的切割技術(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。

本期小明就來跟大家分享一下精密測量在晶圓切割中的“神助攻”。

項目難點

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難題，無法實時判別其高度，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)致圓弧處過度加工等現(xiàn)象。

3、運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)行過程種存在的模擬量干擾、非線性、零飄等，導(dǎo)致了一定的精度誤差。

解決方案

1、切割晶圓時，可通過使用光譜共焦技術(shù)實時測量產(chǎn)品表面微小高度波動，實時補(bǔ)償?shù)郊す馄鞯膠軸，確保激光焦點精確落在晶圓改質(zhì)層。

2、采集數(shù)據(jù)時的編碼器控制測量，和激光器同步輸出信號進(jìn)行相位同步，在運(yùn)動軌跡的所有階段以恒定的空間(而非時間)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測頭，線性精度可達(dá)正負(fù)0.35um(如有另外檢測距離要求可根據(jù)需要選擇8mm到55mm合適測頭，明治還可根據(jù)用戶特殊需求進(jìn)行定制化開發(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

1、精度、工作距離、量程(測量范圍或者被測物大小、厚度)，這三個是最基本的要素;

2、被檢測物的材質(zhì);

3、根據(jù)所需的接口選擇有無通訊方式，和什么樣的通訊方式。(來源：明治傳感器)