2024年3月3日发(作者：双卡双待的手机推荐)

昱　茎　鱼壁星　秦　团　ＡＤＴ　７　１　００砂轮划片机工作台与刀盘　座的参数分析　徐磊，吴文涛，王振亚，贾洁　（南京电子器件研究所，江苏南京，２１００１６）　摘　要：对于金刚石砂轮划片机，工作台与刀盘座的质量和它们之间定位对划片质量有着重要　的影响。基于以色列ＡＤＴ公司的产品ＡＤＴ７１００划片机，介绍了工作台的平面度、刀盘端面的跳　动误差以及刀盘端面与Ｘ轴的平行度等参数，分析了这些参数对划片质量和砂轮刀的影响；并　结合实际．提出了针对这些参数的测量方法和超过标准的解决方法。　关键词：划片机；工作台；刀盘座　中图分类号：ＴＮ３０５　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００４—４５０７（２０１６）１２—００３４—０５　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｈｕｃｋ　ａｎｄ　ｔｈｅ　Ｗｈｅｅｌ　Ｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ＡＤＴ　７１００　Ｄｉｃｉｎｇ　ＸＵ　Ｌｅｉ，ＷＵ　Ｗｅｎｔａｏ，ＷＡＮＧ　Ｚｈｅｎｙａ，ＪＩＡ　Ｊｉｅ　（Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅｓ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２　１　００　１　６，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｉｃｉｎｇ，ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ｍａｎｙ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｉｃｉｎｇ　ｑｕａｌｉｔｙ，ｂｙ　ｔｈｅ　ｔｏｌｅｒａｎｃｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｈｕｃｋ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｗｈｅｅｌ　ｍｏｕｎｔ，ａｎｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｌｏｃａｔｉｏｎ—ｄｅｖｉａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｃｈｕｃｋ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｗｈｅｅｌ　ｍｏｕｎｔ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｏｆ　ＡＤＴ　ｃｏｍｐａｎｙ　ｏｆ　Ｉｓｒａｅｌ－－ＡＤＴ７　１　００，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｓｏｍｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｍａｃｈｉｎｅ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｆｌａｔｎｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｈｕｃｋ，ｒｕｎ　ｏｕｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｈｅｅｌ　ｍｏｕｎｔ，ｐａｒａｌｌｅｌｉｓｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｈｅｅｌ　ｍｏｕｎｔ　ｔｏ　ｔｈｅ　Ｘ　ａｘｉｓ．Ｉｔ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｂａｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｃｕｔｔｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ａｎｄ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｔｏ　ｃｕｔｔｉｎｇ　ｗｈｅｅｌ　ｗｈｅｎ　ｓｏｍｅ　ｏｆ　ｔｈｅｓｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ａｒｅ　ｏｕｔ　ｏｆ　ｔｈｅｉｒ　ｔｏｌｅｒａｎｃｅｓ．Ａｎｄ　ａｌｓｏ，ｉｔ　ｔｅｌｌｓ　ｈｏｗ　ｔｏ　ｍｅａｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ａｎｄ　ｔｒｏｕｂｌｅｓｈｏｏｔ　ｈｅ　ｐｒｏｂａｂｌｅ　ｐｒｏｂｌｔｅｍｓ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｉｃｉｎｇ；Ｃｈｕｃｋ；Ｗｈｅｅ１　ｍｏｕｎｔ　金刚石砂轮划片机是圆片分离设备的一种，　它采用高速旋转的金刚石砂轮将已做好元器件的　晶圆分割成独立的单元。工作台固定晶圆，刀盘座　收稿日期：２０１６．１１—２３　是固定砂轮，这两者的属性和它们之间的位置关　系对划片质量有着直接的影响。其中工作台平面　度差使划切量不一致；刀盘端面的端面圆跳动、刀　（　（总第２６１期）圜■匝啦　

电子工业专用设备　半导体制造工艺与设备　盘座　安装金刚石砂轮并与之接触的平面（如图　装置。上作台采用的赴微孔陶瓷吸盘，在安装晶圆　时，品圆被粘　绷于框架上的黏膜，安装了晶网的框　架被机械机构　定　ｌ　作台上，并使用真空透过工　作台卜微孔吸紧黏膜，使得划切过　中，心￣ｔ－－，．ＩＬ‘和黏膜　紧贴着工作台，芯片　［作台　会发牛相对位移。　ｌ所示，本文简称：刀盘端画）与ｘ轴的平行度　合要求会产生划痕宽、崩边、刀具使用寿命减少等　不良影响。本文将以色列ＡＤＴ公司产品　ＡＤＴ７１００金刚石砂轮划片机作为研究实例，结合　工艺使用及设备维修实际，在研究工作台甲面度、　存划片过程ｔｆｆＩ如果安装于工作台上的黏膜　刀盘端面的跳动误差以及Ｘ轴与刀盘端面的　行度等技术参数的基础上，提｝Ｈ针对这些参数可　能出现故障的解决方法。　本文涉及到测量时需要使用的干分表精度为　１　ｌａ，ｍ。测量前需要注意以下两点事项：（１）在做有　关刀盘端面测量时，包括本文涉及到的　盘端面　的端面圆跳动、Ｘ轴与刀盘端面的平行度测帚，需　要使用酒精清理刀盘座，因为刀盘座上可能存在　的微小颗粒就会导致测量结果远大于实际情况；　（２）必需保证工作台与导轨之间是紧密贴合，不能　有晃动。因为工作台与导轨之间的问隙会导敛测　量以及划片过程中有工作台的振动和晃动，对进　行工作台的相关测量结果有影响，另外也会对划　片质量有不良影响。因此，在测鼍前必需检查并消　除工作台与导轨之间的异常间隙。　①点Ａ、点Ｂ为刀盘面与ｘ轴平行度测量点　②刀盘面端面圆跳动测量点位于　盘面上，比如Ｃ点　图１刀盘座结构及相关的测试点　１工作台的平面度　１．１不平整的不良效果　工作台作为固定晶圆的夹具，是保证每个　芯片　之间、芯片与工作台之间不会发生相对位移的关键　不平整，那么为了保证划切开　个晶　，就必须增　加切削最，使用略小于黏膜上表面的最低点作为　划切预留高度。仙是划切量的增大，会划切更多的　黏膜，会导致两个．　要不良效果。第一，砂轮上粘　着黏膜上的胶使得　具不锋利，影响划片ｆ贡晕及　刀具使用寿命；第　，脱落的胶粘在芯片＿ｌＩ　会污染　品圆。所以，理想的划切效果是既可以切开晶圆，　又划切较少的黏膜。如果黏膜　整，其卜表　高度　一致，那么使用略小Ｊ　黏膜厚度的划切预留高度，　就可以达剑理想的划切效果，比如：针埘厚度为　１Ｏ０　ｍ的黏膜，叮以使用８５　ｍ的划切预留高　度。保证Ｊ　作台、　祭足保证黏膜半整的前提条件。　１．２平面度的测量方法　工作台的　面度是衡量工作台　Ｆ整的标准。　ＡＤＴ７ｌ００直径为２００　ｍｍ的工作台平面度公差为：　１０　ｉ．ｚｍ。使用下分表测出工作台的半整度，测量方　法如图２所示，　先，将主轴和Ｔ作台移动到合适　位置，干分表安装　轴安装架　，Ｔ作台旋转至　在晶圆卜划切角的度，本文为机器位置的４５。和　１３５。方向，即品　位胃的０。和９０。方向；然后，　调整测头接触工作台　方向靠近边缘一端；最后，　图２工作台平面度测量　

半导体制造工艺与设备　电子工业董用设苗　ｘ　‘阳以１０　ｍｍ／ｓ述臆　移动ｌ　ｆ１　台，将　分挺　０　披自【ＩＪ　ＩＪ　ｌ　ｆ１　ｆ｝ｆ｛　ｊ　』　，　０Ｉｆｊ、｝‘枇』　。　１．３不平整的处理方法　划　ｌＩ　划　｝捌　嘲　洲　超…范…，则　以通过霹新女　装ｌ　作俞或　换ｌ　作　的力’式处州。ｍ新安装的　ＩＩ的址使得　作台　０、　俞充分　合，／ｆ　会Ｊ　，１　ｆＩ１Ｊ隙。　３』行ｌ，Ｊ　，ｌ　作台卜底　ｊ　０、　台的惭上寸　之　ＩＩ的包　粒　内的　物，ｌＩＪ能赴　敛１．ｆ１：　台　Ｊ　０、卜台　川隙的　１人Ｊ。所以　新发装　作　ｆ　，』，　＊　ｌ．作俞卜底　Ｉｊ　０、　俞的常　’向，　把　Ｊ’能仃　的　物消　ｊ　净；安装］　作俞时，』１ｊ力　卜Ｊ　ｌ　作台，使　作台卜底　与０　ｊ　台密封面充　分接触，然　打　ｌ　作俞真　控制闷锁紧　作台；　蜮　，拎洲址　符合、　“　度要求。　１果赴其他原　投ｌ　作俞、　超过　求，比　：１　作俞　…现　Ｉ”ｌｔ，、　、Ｌ，　新文　Ｉ．作台仍然达　剑、｛　…艘要求　ｌＩ、Ｉ，ｌＪ！　婴　换　１　ｆｔ。　宽　变　一，（撇ｍ　鲁　Ｌ≈　阁３工作台与０平台之间的间隙导致平面度不满足要求　２刀盘端面的端面圆跳动　２．１刀刃运动方向与晶圆运动方向之间的关系　ＩＨｉ　划”时，／Ｊ　返动办向　ｊ牖网　动力…　Ｊ、　保”、　ｊ：，保　，Ｊ　的侧面　受力　，如　小、　｝Ｊ　，　，Ｊ…　会影响划片质最：ｊ　』　ｉ‘崩边、划痕粗糙　　・（『』ｌ１Ｉ　４）、芯”　门残余应力变人等；另‘力‘　…，／Ｊ　ｌ，ｌ勺侧　受力，降低Ｊ，　儿使川寿命。　运　动力　ｊ品　运动办　的　行…两个　豢保障：　（１）／『ｊ　旋转｝Ｉ寸　个、　内，　需要保　刀刃　Ｊ　，１鲁　（２）刀　面与品　运动力‘向平行。　２．２端面圆跳动影响刀刃运动轨迹　／Ｊ　：　址连接卜车『Ｉ和／Ｊ』ＬｌＩ　｝　一个质节　善　娄　高巍　１√Ｊ　ｔｆｕ　ｊ　２　Ｊ　丽　ｊ　１　４：ｉｌＩ　３．　ｊ　【　ｊ　１　Ｉ，　Ｊ　Ｊ轨迹　小　，　ｊ　轨迹　１１轴，　ｊ　Ｌｆ１　１，Ｉ！‘个、　Ｉ…～　小　个　面内　运动疗『ｔｊ，不、　］　４刀刃面与王轴、工作台运动万向的关糸　格的　僦庠足保　，／Ｊｌ』上　高速旋转的情况下达到　理想划切状态ｎ勺前提条什。为了保　Ｉ　向乖　Ｊ　主轴，　办Ｉｌｌ　，安装金川　砂轮的／Ｊ　端　需嵝　卜轴，　ｊ　川川ＩＨ就　绎安装　轴　已绛做好包　阿艘　｝人Ｊ的校准，如　换／Ｊ黜　戈卜轴，它们足作为　仆一起史换，所　以，难　度能够…ｊ…愉验保　；　＿，ｊ　ｈ，　Ｊ盘端Ｉｌｌ】ｉ【Ｉ现巳刺或…现毛刺后的修　损较　人，使得／『Ｊ蕊端ＩⅢ／ｆ　、ｌ　，那么安装Ｉ　的　¨　勺　町能小　ｒ　Ｊ黜端由，使得　小哐Ｊ　卜　轴，如　４所示，主轴旋转时刃面轨迹／１　一个、　内，这干１　情况，就要进行检测和修复。刀黜端　的跳动公筹足保证　ｉ轴垂商的最要参数。　使川ｒ‘分表等＿Ｊ＿｜具测璇刀盘端皿的端面吲跳动，　ｊ　公　为：Ｉ　Ｉｕ，ｍ。　２．３端面圆跳动的测量　Ｊ盘端　ｎ勺端面　跳动测量、ｘ轴ｉｊ／ｊ船ＩＨ．端　的、ｌ，．｝　度测世时干分丧的安装　式　样，如图　６所小：　ｌ　作台ｆ　铡符　ｉ膜，存黏膜ｆ　放　１０（）　ｍｍ×１Ｏ０　ｍｌｎ×ｌ０　１１＂１１ｉ１的　车『ｉ，　分　ｌｌＪ１定　力　箱　，放　黏膜址为ｒ　１　Ｊ：　‘箱　损ｌ　作台。然　将洲　渊　Ｉ所爪的／Ｊ盘端【ｆｎ测试点，　动　旋转　１，湖０　『缸　Ｊ　Ｉ动。　２．４端面圆跳动超过标准的处理方法　毛刺足导敏　Ｊ舷端　跳动　芹超过范【ｔｉ…，Ｊ　１　

电子工业毫用设蚤　半导体制造工艺与设备　要原因。而装刀和卸刀中的不规范操作会导致刀　３　Ｘ轴与刀盘端面的平行度　盘座产生毛刺的主因。装刀或卸刀时，轴上与刀具　内圈中间的微小颗粒，经过摩擦会导致　架上的　３．１　Ｘ轴与刀盘端面不平行的不良效果　铝质材料粘在安装轴上，形成毛刺。这些毛刺可能　划切时，晶圆被固定在工作台上，沿ｘ方向　使得装刀、卸刀困难，并进一步损伤刀盘座，也会　运动。在保证刀刃面与主轴垂直的前提下，刀刃面　导致装刀不到位；颗粒、长期使用或反复修复的磨　平行于／Ｊｊ盘端面。所以，晶圆运动方向与刀刃面的　损等因素也会导致刀盘端面不平。工艺和维修人　甲行度，即为ｘ轴与刀盘端面的平行度。　员可以使用合适的手段预防和解决这些故障。更　ＡＤＴ７ｌ００划片机的Ｘ轴与刀盘端面的平行度公　换刀具时，正确使用装刀、卸刀工具，酒精擦拭　差为：２．５　ｔｘｒｎ／４０　ｍｍ。超过平行度要求，会带来上　盘座，清理　盘座上可能存在的颗粒；装刀遇到异　述的：　ｆ；－片崩边、划痕变宽、划痕粗糙、芯片残余应　常阻力时，应该停止装刀，减少对刀盘端面和轴的　力大，　Ｊ具使用寿命降低的不良结果。但不平行导　损伤，并及时修复；针对已经出现的毛刺，使用细　致的崩边现象与其他故障导致的崩边现象有所不　颗粒油石或砂纸进行修复；必要时，更换主轴和　同：前者划痕如图５所示，一边崩边厉害，另一边　盘座。　相对平滑：后者的划痕，两边崩边特征相似。　面　背面　图５平行度差，划痕的其中一边崩边，另一边平滑　３．２平行度的测量方法　３．３平行度的调整方法　如图６所示，安装干分表。然后，在手动模式　ｘ轴与　ｊ盘端面　行度超出范围的调整方　下，将工作台和主轴移动到合适位置，如图ｌ所　法：ｔ轴被闻定在主轴安装架上，主轴安装架由两　示，测头检测两点Ａ、Ｂ位于安装轴的下方，于动　只螺钉同定在Ｙ／Ｚ轴　台上，稍微松开主轴安装　模式控制工作台沿　方向慢速运动，使洲头从Ａ　架螺钉后，调整主轴安装架的角度，使得平行度ｘ　点移动到Ｂ点，并且保证在运动过　／ｆ　碰到安装　轴与川盘端商的平行度满足要求。调整时，一边测　轴，测量Ａ、Ｂ两点的差值，即为平行度。　量，一边紧螺钉，并根据结果及时的进行修正，逐　步将螺钉锁紧，最后使主轴锁紧于正确位置。　４小结　本文分析了ＡＤＴ７ｌ００划片机的工作台的平　面度、　盘端面的跳动、ｘ轴与　盘端面的平行　度，对划片质量带来的　同影响。工作台的平面度　差会带来划切量不一致；刀盘端面的跳动、刀盘座　图６　Ｘ轴与刀盘端面的平行度测量　刀架接触面与Ｘ轴方向的平行度不合要求会产　圜■圊哑（总第２６１期）（　

半导体制造工艺与设备　电子工业专用设蚤　■　（上接第６页）　型ＧａＮ层形成均匀的电场分布，提高ＭＱＷ出光　层的出光效率。图３（ｅ）中所示为ＰＡＤ—ＳｉＯ　刻蚀清　洗后，电极蒸镀前芯片表面形状，图中深蓝色部分　参考文献：　［１】　Ｓ．Ｊ．Ｐｅａｒｔｏｎ，Ｊ．Ｃ．Ｚｏｌｐｅｒ，Ｒ．Ｊ．Ｓｈｕｌ　ａｎｄ　Ｆ．Ｒｅｎ．ＧａＮ：　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｄｅｆｅｃｔｓ，ａｎｄ　ｄｅｖｉｃｅｓ［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　为ＳｉＯ　保护层，此时只裸露出了ｕ型Ｐ．ＰＡＤ区和　钥匙型的Ｎ—ＰＡＤ区。图３（Ｄ中所示为ＰＡＤ做完去　胶清洗后芯片表面形状，图中金色发亮部分为　Ｐ。ＰＡＤ和Ｎ—ＰＡＤ电极Ａｕ层，为了形成良好的欧　姆接触，ＰＡＤ部分有Ｇｅ、Ｔｉ、Ａｕ三层金属层组成。　Ｒｅｖｉｅｗｓ，１９９９，７（Ｖｏｌｕｍｅ）：８６．　［２］　莫春兰，方文卿，王立，等．硅衬底ＧａＮ基ＬＥＤ的研　究进展［Ｊ】．液晶与显示，２００５，２０（５）：４２２—４２９．　［３］　李程程，徐智谋，孙堂友，等．ＧａＮ基ＬＥＤ图形衬底　的性能研究［Ｊ］．无机材料学报，２０１３，２８（８）：８６７—８７４．　［４】　曹秀芳，姚立新，祝福生，等．硅片湿发清洗工艺技术　及设备发展趋势［Ｊ］．电子工业专用设备，２０１　１，４０（４）：　９．１３．　由图３可知，晶圆表面无颗粒杂质，在湿化学制程　中，基于各单元和整机的技术发展，晶圆表面刻蚀　清洗工艺制程稳定，实现了自动化大规模生产。　［５］　张乾．硅片湿法清洗技术与设备【Ｊ］．电子工业专用设　备，２０１０，３９（８１：２０—２２．　［６］　林晓杰，刘丽君，王维升．半导体硅片清洗设备研究　进展［Ｊ】＿微处理机，２０１２，４０（４）：２５－２７．　４结论　１００　ｎｌｎｌ　ＧａＮ基ＬＥＤ正装芯片在单次流片量　［７】　郑佳晶，孙敏，张金风．ＬＥＤ用蓝宝石片湿法腐蚀清　洗技术的研究［Ｊ］．电子工业专用设备，２０１３，４２（９）：　８．１０．　为５０片时，去胶设备产能最大为２．４６万片／月，　且该设备为生产线产能的瓶颈设备。由此生产线　可配套ｌ台１０工位的悬臂式机械手刻蚀清洗设　备及２台６工位的导轨式机械手有机清洗设备即　可满足月产２万片的生产线。芯片制程生产线的　湿化学清洗设备整机配置需求可依据各机台的产　能及耗水计算方法，可知配备机台数量、工位数量　及流片量。依据芯片刻蚀清洗的工艺要求，机台各　［８】　厉晓华，何义亮．节水技术在半导体制造企业的应用　［Ｊ】．半导体技术，２００６，３１（９）：６５３．６５５．　［９】　祝福生．ＬＥＤ湿法清洗设备ＣＤＳ设计［Ｊ］．电子工业　专用设备，２０１３，４２（１）：４３－４５．　［１Ｏ］孙敏，候为萍．基于故障树的全自动湿法清洗设备故　障诊断［Ｊ］．电子工业专用设备，２０１４，４３（７）：２２－２７．　【１１］刘木林，闵秋应，叶志清．硅衬底ＩｎＧａＮ／ＧａＮ基蓝光　发光二极管Ｄｒｏｏｐ效应的研究［Ｊ］．物理学报，２０１２，６１　（１７）：１７８５０３．　［１２］Ｃｈｉｈ－Ｆｅｎｇ　Ｌｕ，Ｃｈｅ－Ｈａｏ　Ｌｉａｏ，Ｃｈｉｈ—Ｙｅｎ　Ｃｈｅｎ，ｅｔ　ａ１．Ｒｅ－　ｄｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｄｒｏｏｐ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ａ　ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ　单元模块可灵活配置，以实现制程工艺稳定，保证　产品良率。湿化学设备具备灵活的处理工艺制程　的优势，最大限度地提高生产效率，降低生产运营　成本，适应各类半导体制造行业需求，这也是湿化　ｄｉｏｄｅ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｐｌａｓｍｏｎ　ｃｏｕｐｌｉｎｇ［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ　学设备市场高需求量的关键所在。　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒ，２０１０，９６（２６）：２６１　１０４—２６１　１４－０３．