切割
Dicing也称 划片、晶圆切割、singulation、die separation
沿划片道把完成测试和背面准备的晶圆分离成裸片，同时控制崩边、裂纹、分层、污染与尺寸误差。
速览
约 1 分钟晶圆通常贴在切割膜上，由金刚石刀片或激光沿街道分割。刀片、主轴、进给、冷却水、膜张力和材料堆栈共同决定切缝与损伤，低k多层结构尤其容易分层。
系统理解
约 2 分钟切割前需核对良品图、方向、划片道和保护结构，并根据晶圆厚度与材料选择机械锯切、激光开槽或组合方案。机械切割依靠高速旋转刀片磨削并用去离子水冷却排屑；参数失配会产生正背面崩边、裂纹、偏切和污染。切后仍需清洗、外观检查、裸片拾取及身份映射，不能把“已经分开”当成工艺完成。
位于晶圆测试和减薄/贴膜之后、裸片拾取与贴装之前。
公式提示
圆周刀片外缘线速度可写成v=πDN/60；D、转速N、进给、刀片粒度和切深必须联合设定，不能只靠线速度判定切割质量。
关键参数
| 参数 | 单位 | 含义 |
|---|---|---|
| 切缝宽度 | m | 切割后材料移除带的宽度 |
| 主轴转速 | r/min | 机械刀片单位时间旋转圈数 |
| 进给速度 | m/s | 晶圆相对刀片沿划片道的移动速度 |
| 崩边/裂纹 | — | 裸片边缘损伤的尺寸、数量和位置分布 |
常见误区
- 认为切割只要沿划片道走直线即可
- 认为切缝没有碰到有源区就不会影响可靠性
- 认为提高主轴转速或降低进给速度总会减少损伤
- 认为切割完成后良品图坐标和裸片身份可以重新生成而无需继承
工程深入
12 条结论分离目标与工艺边界
机械切割与参数耦合
缺陷、替代工艺与检验
流程关系与追踪
出处
4 本教材 · 5 处引用- 1
功率半导体器件：封装、测试和可靠性
- 第 2 章 §2.2.3–2.3.4，第 47–57 页 支持：切割沿划片道把晶圆分离为裸片；切割膜固定晶圆并保持裸片阵列；机械锯切依靠金刚石磨粒移除脆性材料；刀片线速度由直径和转速共同决定；更高转速或更慢进给不必然得到更好边缘；切缝必须容纳刀片偏差和边缘保护区；崩边和裂纹可能在后续应力中继续扩展；激光开槽可先移除脆弱表层再机械分离；切后清洗和干燥防止碎屑成为新缺陷；切开晶圆不等于获得可贴装裸片；切割连接晶圆级制造与单颗封装
- 第 1 章 晶圆测试部分，第 39–42 页 支持：切割必须继承晶圆测试的坐标和分档
- 2
芯片制造：半导体工艺制程实用教程（第6版）
- 第 18 章 §§18.1–18.3.7，第 337–342 页 支持：切割沿划片道把晶圆分离为裸片；机械锯切依靠金刚石磨粒移除脆性材料；刀片线速度由直径和转速共同决定；更高转速或更慢进给不必然得到更好边缘；切缝必须容纳刀片偏差和边缘保护区；崩边和裂纹可能在后续应力中继续扩展；激光开槽可先移除脆弱表层再机械分离；切后清洗和干燥防止碎屑成为新缺陷；切开晶圆不等于获得可贴装裸片；切割连接晶圆级制造与单颗封装
- 3
芯片制造：半导体工艺与设备
- 第 2 章 §2.1.1–2.1.3 支持：切割沿划片道把晶圆分离为裸片；切割膜固定晶圆并保持裸片阵列；机械锯切依靠金刚石磨粒移除脆性材料；切开晶圆不等于获得可贴装裸片；切割必须继承晶圆测试的坐标和分档
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