在芯片的分割期间,刀片碾碎基础材料(晶圆),同时去掉所产生的碎片。材料的去掉沿着晶方(dice)的有源区域之间的切割线(迹道)发生的。冷却剂(通常是去离子水)指到切割缝内,改善切割品质,和通过帮助去掉碎片而延长刀片寿命。每条迹道(street)的宽度(切口)与刀片的厚度成比例。
顶面碎片(TSC, top-side chipping),它发生晶圆的顶面,变成一个合格率问题,当切片接近芯片的有源区域时,主要依靠刀片磨砂粒度、冷却剂流量和进给速度。背面碎片(BSC, back-side chipping)发生在晶圆的底面,当大的、不规则微小裂纹从切割的底面扩散开并汇合到一起的时候(图1b)。当这些微小裂纹足够长而引起不可接受的大颗粒从切口除掉的时候,BSC变成一个合格率问题。
随着信息化时代的到来,我国电子信息、通讯和半导体集成电路等行业迅猛发展,我国已经成为世界二极管晶圆、可控硅晶圆等集成电路各种半导体晶圆制造大国。传统的旋转砂轮式晶圆切割技术在实际生产中受到工艺极限的影响,晶圆加工存在机械应力、崩裂、加工效率低、成品率低的情况,的限制了晶圆制造水平的发展。传统晶圆切割手段已经无法满足晶圆产品率、生产需求。因此,旋转砂轮式切割工艺所伴随的问题是无法通过工艺本身的优化来完全解决的,亟需采取新的加工方式解决晶圆切割划片的瓶颈;现有划片机自动化程度及功能都很难满足电子器件生产的可靠性和技术性能要求。