应用案例 | 晶圆全自动切割工艺中，微米级精度检测方案

晶圆级封装技术是指直接在晶圆上进行大部分或全部的封装、测试程序，然后进行安装焊球并切割，从而产出一颗颗IC成品单元，可将封装尺寸减小至IC芯片的尺寸，因此生产成本得以大幅下降。

随着半导体应用市场对于芯片性能的不断追求，芯片制造的成本也在持续增加，创新的先进封装技术的出现也成为必然。

而硅晶圆切割工艺是在“后端”装配工艺中的第一步，将晶圆分成单个的芯片，用于随后的芯片接合、引线接合和测试工序。

在芯片制造领域，激光切割是最为常见主流的切割技术，可将小功率的激光切割器聚焦到200nm的光斑上，形成巨大能量，从而将晶圆切割。

本期小明就来跟大家分享一下精密测量在晶圆切割中的“神助攻”。

项目难点

1、晶圆表面为“波浪形”

 将晶圆表面放大后可看到，呈波浪形状，非完全平滑，这就给激光切割带来难题，无法实时判别其高度，激光不能精确落在晶圆改质层，导致切割精度下降、损坏度提高。

2、激光难以均匀地作用在被加工物体上，从而导致圆弧处过度加工等现象。
 

3、运动机构运行过程种存在的模拟量干扰、非线性、零飘等，导致了一定的精度误差。

解决方案

1、切割晶圆时，可通过使用光谱共焦技术实时测量产品表面微小高度波动，实时补偿到激光器的Z轴，确保激光焦点精确落在晶圆改质层。

2、采集数据时的编码器控制测量，和激光器同步输出信号进行相位同步，在运动轨迹的所有阶段以恒定的空间（而非时间）间隔采集高度数据，确保高度跟随算法的精度保证。

3、由于设备采用光纤传输，避免了电磁干扰、非线性等的不稳定因素，保证了输出精度的稳定性。

产品选型

1、该项目采用光谱共焦仪单通道控制器的方案，即ADV-12CKS+ACC-016L，搭配16mm测头，线性精度可达正负0.35um（如有另外检测距离要求可根据需要选择8mm到55mm合适测头，明治还可根据用户特殊需求进行定制化开发。

2、通信方面，有丰富通讯接口，模拟量、232、网口通讯、编码器控制等

选型要点

matters need attention

一、精度、工作距离、量程（测量范围或者被测物大小、厚度），这三个是最基本的要素

二、被检测物的材质

三、根据所需的接口选择有无通讯方式，和什么样的通讯方式