在半導(dǎo)體制造的復(fù)雜流程中，晶圓歷經(jīng)前道工序完成芯片制備后，劃片工藝成為將芯片從晶圓上分離的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為后續(xù)封裝奠定基礎(chǔ)。由于不同厚度的晶圓具有各異的物理特性，因此需匹配不同的切割工藝，以確保切割效果與芯片質(zhì)量。

1、厚度 100um 以上的晶圓 - 刀片切割

對(duì)于厚度超過 100um 的晶圓，刀片切割（Blade dicing or blade sawing）是常用的方法。這種方法在長期的實(shí)踐中展現(xiàn)出高效切割大量晶圓的能力，能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求。在刀片切割過程中，諸多細(xì)節(jié)關(guān)乎切割質(zhì)量。為保護(hù)晶圓免受外部損傷，需事先在晶圓上貼敷膠膜。與 “背面減薄” 過程中膠膜貼在晶圓正面不同，刀片切割時(shí)膠膜要貼在晶圓背面，而在后續(xù)的共晶貼片（Die Bonding）過程中，這層貼在背面的膠膜會(huì)自動(dòng)脫落。切割時(shí)，因刀片與晶圓間摩擦劇烈，需從各個(gè)方向連續(xù)噴灑 DI 水（去離子水），以降低摩擦產(chǎn)生的熱量并沖走切割碎屑。

同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)更好的切片效果，葉輪上會(huì)附有金剛石顆粒。值得注意的是，切口（即刀片厚度與凹槽寬度）必須均勻，且不得超過劃片槽的寬度，以保證切割精度。然而，刀片切割并非毫無挑戰(zhàn)。若切片的進(jìn)給速度大幅提高，小芯片邊緣剝落的風(fēng)險(xiǎn)將顯著增加。因此，通常需將葉輪的旋轉(zhuǎn)次數(shù)控制在每分鐘 30000 次左右，以平衡切割效率與切割質(zhì)量。此外，在切割較窄跡道（street）寬度的晶圓時(shí)，對(duì)設(shè)備精度要求極高。需要使用具有高分度軸精度、高光學(xué)放大和先進(jìn)對(duì)準(zhǔn)運(yùn)算的設(shè)備，以確保每次切割都能精確落在跡道中心幾微米范圍內(nèi)。而且，選擇刀片厚度也需謹(jǐn)慎權(quán)衡。雖窄跡道切割應(yīng)盡量選用最薄的刀片，但很薄的刀片（如 20μm）極為脆弱，容易過早破裂和磨損，導(dǎo)致其壽命期望和工藝穩(wěn)定性較厚刀片差。對(duì)于 50 - 76μm 跡道的刀片，推薦厚度為 20 - 30μm。

2、厚度不到 100um 的晶圓 - 激光切割

當(dāng)晶圓厚度不足 100um 時(shí)，激光切割成為更為適宜的選擇。激光切割利用高能量密度的激光束瞬間熔化或氣化被切割材料，從而實(shí)現(xiàn)晶圓的分離。這種方法的顯著優(yōu)勢(shì)在于能夠有效減少剝落和裂紋問題，尤其適用于對(duì)芯片邊緣質(zhì)量要求較高的場(chǎng)景。然而，激光切割在處理 100um 以上厚度的晶圓時(shí)，生產(chǎn)效率會(huì)大大降低，這限制了其在厚晶圓切割中的應(yīng)用。

3、厚度不到 30um 的晶圓 - 等離子切割

對(duì)于厚度小于 30um 的超薄晶圓，等離子切割展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。等離子切割通過高溫、高速的等離子體射流將材料熔化并吹離，實(shí)現(xiàn)切割目的。該工藝速度快，且不會(huì)對(duì)晶圓表面造成損傷，能夠有效提高良率。但等離子切割工藝過程更為復(fù)雜，對(duì)設(shè)備和操作要求較高，需要專業(yè)的技術(shù)人員和精密的設(shè)備來確保切割的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。