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半导体晶圆智能换片机——最新工艺

时间:2023-11-22 作者:超级管理员 点击:383次

在科技日新月异发展的最前沿,人们对高性能的精小半导体元器件要求越来越高,追求功能更强,尺寸更薄更小,所以衍生出晶圆超薄制程。针对厚度小于 100um 以下的晶圆研磨切割加工,提出了更高难度的要求。晶圆在被磨薄之后,自身的强度已经非常薄弱,在物料框或周转框内放置将面临极大挑战,放置需要专用的周转框。传统手工作业方法是人工把连续放置的晶圆部分抽出,重新将晶圆每隔一个层位放置一片。此方法存在大风险性,人工抽取和塞入过程中,很难做到对齐槽位平行抽放,稍有倾斜就容易磕碰或划伤晶圆,甚至折断晶圆。因此迫切需要本设备自动将晶圆按规则隔片放置更安全。

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根据超薄制程的需要,自动换片规则如下:

  1. 所有晶周盒内奇数位 1,3,5,7...25 的晶圆必须转移到偶数位 2,4,6,...24 的位置。由扫描器扫出的数量自动分配,以最短路线为优先,将晶圆移动偶数位,以利于减薄机(研磨机)取晶臂取/放。

    2.根据生产需求,再优化出同框作业和分框作业选项。即当需要将一个晶周盒内一定要分成两个晶周盒作业时,选分框优先。设备自动将扫描得出的片数自动折半分配到两个晶周盒内。此时会有多种可能状态如下,处理方式将会不同:

选择分框优先模式:

A:如扫描无异常结果总数为单数,则根据晶圆位置不同,再根据最短距离优先原则。将晶圆全部转移到偶数位。假设为 13 片,根据最后一片是在奇数位还是偶数位,有可能晶周盒 1 放 6 片,晶周盒 2 放 7 片。也有可能晶周盒 1 放 7 片,晶周盒 2 放 6 片。

B:如扫描无异常结果总数为双数,则对半分配各 1/2 数量在晶周盒的偶数位置。

选择同框优先模式:

根据扫描无异常结果数量,一个晶周盒只放偶数位 2,4,6,...24 层,最多能放 12片。

A:当数量小于等于 12 片时,设备将晶圆片根据不同的位置结果以最短距离优先,将连续放在第一个晶周盒内的 2,4,6...的格层上。

B:数量大于或等于 13 且小于等于 24 片时,设备将按如上规则,隔片放满第一个晶周盒 12 片后将多出的部分隔片放置到第二层晶周盒的偶数层内。如 13 片=12+1;14 片=12+2...;24 片=12+12C:当扫描到满框数量为 25 片时,根据如上规则将第一个晶周盒的奇数片 1‐23层全部搬移到第二个晶周盒的偶数层,第 25 片则放到第三个晶周盒内第 2 层的位置。即 25 片=12+12+1.

当目视后很确定晶周盒内的晶圆片是连续放置的,则建议选择“不扫描模式”,(因为扫描是需要耗费时间的,扫描器从第 1 片高度位置低速向上扫至第 25 片高度位置,再根据扫描结果以判断运算状态及规划搬移线,将会影响生产效率。扫描的目的主要是防止有错格片和不连续跳格空位片。)

在“不扫描模式下”,设备自动以分框模式将晶圆依照基本规则,所有晶圆必须转移到偶数位。直到取晶臂感应到空位置后自动结束运行,并语音提示“作业已完成,请取走工作台上的产品”。信号灯由绿色变成黄色闪烁。


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