8インチウェハー向けレーザー誘導切断および3点接触破壊
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SiCウェハダイシング完全ガイド:4H-SiC、6H-SiC、および8インチウェハ向けレーザーガイド切断と3点接触破壊

執筆者:ジャン・リー博士(半導体製造装置部門 上級プロセスエンジニア)
李博士はマイクロマシニング分野で15年の経験を持つ。

炭化ケイ素(SiC)ウェーハは、 高い硬度と著しい脆性ダイシング工程では、次のような問題が発生しやすい。 欠けや不規則な亀裂の伝播これは、後続のチップの歩留まりに直接影響します。従来のブレードダイシングでは、大きな熱影響部(HAZ)が発生し、広範な後処理が必要となり、裏面の金属化に苦労します。

これらの課題に対処するために、 江蘇ヒマラヤ半導体有限公司(以下「ヒマラヤセミコンダクター」) 専用の SiCウェハーダイシング このソリューションでは、ウェハ実装からダイ排出までの完全なプロセスワークフローと、当社の製品の詳細な技術仕様について説明します。 Fabsil-LDシリーズ (レーザー切断) Fabsil-WBシリーズ (ウェハー切断)システム。

    SiCダイシングプロセスの完全なワークフロー

    当社のソリューションは 6段階の手順 レーザー誘導切断と機械式切断を統合し、さらに完全自動化のための追加の処理工程も備えている。

    映画選定に関する注記

    ブルーフィルム レーザー切断中にSiCウェーハを固定するためにウェーハマウント(ステップ1)に使用されます。レーザー加工後、 PETフィルム ステップ3では、輸送中および切断中にダイスカットされた穀物を保護するためにラミネート加工が施されます。PETフィルムは青色のフィルムよりも高い剛性を持ち、3点接触による切断工程において、穀物が確実にきれいに分離されます。

    プロセスワークフロー表

    ステップ プロセス 機器/部品 主要機能
    1 SiCウェハーマウント 青色フィルム+裏面金属化 レーザー加工用のウェハーを固定する
    2 レーザー誘導切断 Fabsil-LD31S / Fabsil-LD31E ピコ秒レーザーにより内部にプレクラックを生成する
    3 PETフィルムのラミネート加工 PETフィルムラミネートモジュール 刻んだ穀物を保護し、割る際の剛性を提供します。
    4 ウェハー裏面ダイシング Fabsil-WB32S / Fabsil-WB31E 背面からの3点接触による切断
    5 ウェハー前面ダイシング 統合型フリップモジュール 前面からの精密切断(自動反転後)
    6 フィルム膨張を伴う金型排出 ウェハーピース把持モジュール 最終的なチップ分離とピックアップ

    テクノロジー徹底解説:レーザーガイド切断(Fabsil-LDシリーズ)

     Fabsil-LD31S / Fabsil-LD31E シリーズ レーザー切断システムは、精密加工装置であり、 レーザー誘導ダイシング技術第三世代半導体である炭化ケイ素(SiC)ウェハーの切断用に設計されている。

    仕組み

    SiCの特定のレーザー波長に対する透明性を利用することで、レーザーを集束させることができる。 内部 この素材。 ピコ秒レーザーによる「低温」加工技術 極めて高い電力密度を生成することによって動作します(GW/cm²ピコ秒以内に) がトリガーされます。 多光子吸収効果プラズマ衝撃波を発生させ、それが高速運動と組み合わさることで、材料を切断するための予備的な亀裂の形成を誘導する。

    主要技術仕様(Fabsil-LDシリーズ)

    特徴 仕様
    FDC(フォーカス深度制御) フォーカス制御精度 ≤ ±5 μmウェーハの厚さのばらつきに対応 ≤ ±15 μm
    切削軸速度 まで 1000 mm/秒 高速な動きの変動 1%未満
    AIビジョンの精度 ±0.5μm 切断位置の識別のため。アラーム発生率を低減します。 90%
    ウェハーの互換性 4インチ、6インチ、8インチ。厚さ 50~500μm
    裏面金属処理 ハンドルの裏側の金属の厚さ ≤5 μm (最適:サイコロを振る路面に金属がない状態)
    切断方法 ドライカッティング 保護コーティング不要、洗浄不要、フィルム除去不要
    ダイスモード 前面と背面の両方のダイシングをサポートし、 一体型反転機構

    AIを活用した自動化

    Himalaya Semi AIフレームワークとビジョンテクノロジープラットフォームに基づいて開発されたこの製品には、以下の機能が含まれています。

    • 自動輪郭認識

    • 自動レベル補正

    • 自動基準点設定

    • 自動フォーカス調整

    • ワンクリックで起動 自動バーコード読み取りとレシピ読み込み機能付き

    • 生産データ統計、機器稼働率追跡、およびデータアップロード機能


    テクノロジー徹底解説:ウェハー切断(Fabsil-WBシリーズ)

     Fabsil-WB32S / Fabsil-WB31Eシリーズ ウェーハダイシングシステム 高度なダイシングプロセスと高精度モーションコントロール技術を統合。これらのシステムにより、ウェハの完全自動ローディング/ア​​ンローディング、自動画像位置合わせ補正、自動ダイシングおよび調整、生産データレポートが可能になります。

    三点接触破壊原理

    レーザー切断後、ウェーハの底面と表面の両方に微細な亀裂が形成されたが、個々の結晶粒はまだ完全に分離されていない。ダイシングプロセスは、 三点接触骨折:

    1. 2つのサポートポイント ウェハの下に配置される

    2. A ダイシングブレード(ストライカー) ウェーハの実際の切断位置(2つの支持点の中間点)に接触するように下げられる。

    3. これにより、粒子が分離する。 レーザーカットされた経路に完全に沿って

    前面ダイシング vs. 背面ダイシング

    プロセス 説明 最適な用途
    バックサイドダイシング 高速かつ効率的。ブレードは背面から接触する。 上面感度のない標準的なSiCウェハ
    フロントサイドダイシング 上面からの精密加工 粒子の上に力を加える必要のない不透明な材料または用途
    自動反転 裏面ダイシング後、内蔵の反転機構によりウェハーが反転され、表面ダイシングが行われます。 両面加工が必要なウェハ

    主な特長(Fabsil-WBシリーズ)

    特徴 能力
    高い互換性 4インチ、6インチ、8インチウェハーに対応。標準仕様。 SECS/GEM インターフェース
    ワンクリック制作 カセットの装填/取り出し、自動バーコードスキャン、フルウェハとフラグメントの適応型ハンドリング、自動レベル校正
    プロセスの一貫性 サイコロ切り位置の自動補正と 刃の深さ補正
    多彩なダイスカットモード シーケンシャルダイシング、リバースダイシング、スキップダイシング、クアドラントダイシング
    高精度ビジョン AIベースの画像認識 多様な製品間での正確な識別を可能にし、誤識別を防止する。

    主要仕様の詳細:Fabsil-WB32SとFabsil-WB31Eの比較

    一般仕様およびプロセス仕様

    仕様 ファブシル-WB32S ファブシル-WB31E
    加工可能な直径 4インチ、6インチ 4インチ、6インチ、 8インチ
    プロセス技術 3点接触せん断。不透明材料の表裏両面ダイシングに対応。 同じ
    適用材料 炭化ケイ素(SiC) 炭化ケイ素(SiC)

    モーション軸の仕様

    パラメータ ファブシル-WB32S ファブシル-WB31E
    Y軸 旅行 158 mm 215mm
    最高速度 120 mm/秒 120 mm/秒
    まっすぐ ±0.002 mm ±0.002 mm
    再現性 ±0.002 mm ±0.002 mm
    上側のX軸 旅行 265mm 340 mm
    最高速度 120 mm/秒 120 mm/秒
    まっすぐ ±0.002 mm ±0.002 mm
    再現性 ±0.002 mm ±0.002 mm
    下側のX軸 旅行 158 mm 215mm
    最高速度 120 mm/秒 120 mm/秒
    まっすぐ ±0.002 mm ±0.002 mm
    再現性 ±0.002 mm ±0.002 mm
    Z軸 旅行 60mm 60mm
    最高速度 50 mm/秒 50 mm/秒
    まっすぐ ±0.002 mm ±0.002 mm
    再現性 ±0.002 mm ±0.002 mm
    R軸 回転角度 120° 120°
    再現性 ±5秒角 ±5秒角
    回転速度 90°/秒 90°/秒

    機械および部品の仕様

    成分 パラメータ ファブシル-WB32S ファブシル-WB31E
    輪郭位置決め 方法 バックライト輪郭位置決め 同じ
    正確さ 0.1 mm 0.1 mm
    ダイシングブレード 材料 SK鋼、HRC65 SK鋼、HRC65
    長さ 165mm 210 mm
    サポートステージ 材料 SKD11、HRC58 SKD11、HRC58
    長さ 165mm 210 mm
    ストライカー タイプ 衝撃力を制御可能な電子式ストライカー 同じ
    カメラシステム 広角 5メガピクセル(1個) 5メガピクセル(1個)
    角度補正 1.6メガピクセル(2個) 1.6メガピクセル(2個)
    産業用PC あなた Windows 10、64ビット 同じ
    ラム 16ギガバイト 同じ
    ストレージ 1TB HDD 同じ

    施設および環境に関する要件

    パラメータ 仕様(両モデル共通)
    電源 単相220V/50Hz/10A、系統変動率5%未満
    圧縮空気圧 0.6~0.8 MPa
    圧縮空気の流れ 80 L/分以上
    周囲温度 22 ± 2 °C
    相対湿度 40%~60%
    清潔さ クラス1000以上
    床の振動 振幅<0.005 mm、加速度<0.05 G

    物理的寸法と重量

    パラメータ ファブシル-WB32S ファブシル-WB31E
    寸法(幅×奥行×高さ) 1400 × 975 × 2100 mm 1500 × 1120 × 2100 mm
    正味重量 約0.9トン 約1トン

    設置禁止場所

    機器は ない 以下の場所に配置される:

    カテゴリ 具体的な禁止事項
    化学物質の危険性 化学物質、可燃性物質、爆発性物質にアクセスできる場所
    電気的干渉 高周波加熱源付近のエリア
    熱不安定性 周囲温度が急激に変化する場所
    空気中の汚染物質 CO₂、NOₓ、またはSOₓの濃度が高い地域

    レイアウトおよび処理ワークフロー(Fabsil-WBシリーズ)

    自動化されたワークフローシーケンス

    カセット装填 → レール輸送 → バーコード読み取り → 輪郭抽出 → ステージ装填 → 基準点設定 → レベル校正 → ウェハダイシング → 荷降ろし完了

    システムモジュール

    モジュール 関数
    1. 前面ダイシングビジョンモジュール 前面ダイシングのための精密な位置合わせ
    2. ダイシング分割モジュール 3点接触切断機構
    3. ウェハーピース把持モジュール さいの目に切ったウエハース片を扱います
    4. 広角位置決めモジュール 初期ウェーハ輪郭検出
    5. 処理段階 高精度加工プラットフォーム
    6. 積み込み/積み下ろしモジュール カセット式自動搬送

    追加サポートモジュール:

    • レベリング補正モジュール

    • 精密光学システム

    • 同軸モジュール/材料変更モジュール

    • FDCモジュール

    • 落下防止モジュール

    • X/Y高精度リニアモーター


    よくある質問(FAQ)

    一般的なプロセスに関する質問

    Q1:Fabsilシステムが処理できる最大ウェハ厚はどれくらいですか?

    A: Fabsilシリーズは、SiCウェーハの厚さを以下のようにサポートします。 50μm~500μm4インチ、6インチ、8インチのウェハーに対応しています。


    Q2:Fabsilシステムは、ダイシング後に化学洗浄が必要ですか?

    A: いいえ。 乾式切断プロセスには 保護コーティングなし、洗浄なし、フィルム除去なしこれにより、化学廃棄物が削減され、所有コストも低減されます。


    Q3:このシステムは裏面に金属が付着したSiCウェハをダイシングできますか?

    A: はい。 このシステムは、裏面に金属層を持つSiCウェハーを処理できます。 ≤5 μmサイコロを振る路面に金属片が存在しない場合に、最適な結果が得られます。


    Q4:貴社のプロセスにおいて、ブルーフィルムとPETフィルムの違いは何ですか?

    A: ブルーフィルム レーザー切断前のウェハーの初期マウントに使用されます。 PETフィルム レーザー切断後にラミネート加工を施すことで、輸送中のダイスカットされた穀物を保護し、きれいな三点接触切断に必要な剛性を確保します。


    技術およびパフォーマンスに関する質問

    Q5:FDC(フォーカス深度制御)システムはどのように機能しますか?

    A: 独自開発のFDCシステムはレーザー切断深さを調整します リアルタイムでウェーハの厚さの変動を最大で補正 ±15μm フォーカス制御精度は ≤ ±5 μmこれにより、反りのあるウェハ上でも、プレクラックが完全に中央に位置することが保証されます。


    Q6:三点接触破壊原理とは何ですか?

    A: レーザー切断によって内部に微細な亀裂が生じた後、ウェハの下に2つの支持点が配置される。ダイシングブレード(ストライカー)がこれらの支持点の中間点に接触し、結晶粒が分離される。 レーザーで刻まれた線に完全に沿って 追加の力や損傷を与えることなく。


    Q7:設置時の振動に関する要件は何ですか?

    A: この装置には床の振動が必要です 振幅  そして 振動加速度 振動や衝撃が激しい場所、または高周波熱源に近い場所は避けてください。


    Q8:このシステムは工場自動化規格に対応していますか?

    A: はい。 Fabsil-WBシリーズは標準仕様です SECS/GEMインターフェースこれにより、生産データ報告、設備稼働状況の追跡、遠隔監視機能などを備えた自動化された半導体製造工場へのシームレスな統合が可能になります。


    まだ質問がありますか?

    当社のエンジニアリングチームがお手伝いいたします。以下の内容についてお問い合わせください。

    • お客様固有のSiCウェハ仕様に関するプロセスコンサルティング

    • 現地またはオンラインでのデモンストレーション

    • 特殊な素材や厚みに関するカスタマイズのご要望

    📧 メール: seaman@himalayasemi.com
    📞 電話: +86-159-9582-2759


    概要:ヒマラヤセミのソリューションが業界をリードする理由

    要件 ヒマラヤセミソリューション
    欠けにくく、ひび割れもありません レーザー誘導によるプレクラック+3点接触破壊
    汚染なし 乾式切断 – 化学薬品不要、洗浄不要
    反ったウェハーを処理 リアルタイム深度調整機能を備えたFDCシステム(許容誤差±15μm)
    高スループット 切断速度1000mm/秒、カセット間完全自動搬送
    8インチ対応 Fabsil-WB31Eは、340mmのX軸移動量で8インチウェハをサポートします。
    AIによる精度向上 ±0.5μmの視覚アライメント精度、アラーム発生率90%削減
    SECS/GEM準拠 工場自動化とデータ統合に対応可能
    柔軟なダイシングモード シーケンシャル、リバース、スキップ、およびクアドラントダイシング
    プロセスの一貫性 自動ブレード深さ補正および位置補正

    結論

    SiCウェーハが4インチと6インチから 直径8インチそのため、業界ではレーザー精度と機械的信頼性を兼ね備えたダイシングソリューションが求められています。Himalaya Semiの Fabsil-LDシリーズ(レーザー切断) そして Fabsil-WBシリーズ(ウェハー切断) ウェハ実装やPETラミネートから最終的なダイ排出まで、化学薬品を使用しない、高歩留まりの完全なプロセスを提供します。

    統合することで リアルタイムFDCフォーカス制御 AIを活用したビジョンアライメント、そして 三点接触破壊原理これにより、SiCの硬度と脆性が生産歩留まりを左右することがなくなります。


    📄 Fabsilシリーズのデータ​​シートをダウンロード

    以下の内容を含む完全な技術文書を入手してください。

    • 完全な寸法図

    • 詳細なインストール要件

    • 電気設備および施設仕様

    • プロセス検証データ


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    SiCダイシングの歩留まりを向上させる準備はできていますか?

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    メール seaman@himalayasemi.com
    電話 +86 (159) 95822759
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    著者について

    ジャン・リー博士 ヒマラヤセミコンダクター社のシニアプロセスエンジニアであり、マイクロマシニングを専門としています。15年の経験と、ダイシング制御システム(DS9260ダイシングソーの制御システムを含む)に関する主要特許を有し、第3世代半導体向けの高度なダイシングソリューションの開発を主導しています。


    連絡先

    本社および研究開発センター
    金豊南路1258号11号棟4234号室
    中国江蘇省蘇州市呉中区木都鎮

    営業所
    中国西安市雁塔区ハイテクゾーン科吉三路58号

    江蘇ヒマラヤ半導体有限公司


    付録:クイックリファレンス仕様表

    パラメータ Fabsil-LD31E(レーザー) Fabsil-WB31E(切断用)
    ウェハーサイズ 4インチ、6インチ、8インチ 4インチ、6インチ、8インチ
    厚さ範囲 50~500μm 50~500μm
    キー精度 焦点距離 ≤ ±5 μm 位置 ±0.002 mm
    最高速度 1000 mm/秒 120 mm/秒
    視覚精度 ±0.5μm 0.1 mm(輪郭)
    切断/割る方法 ピコ秒レーザー(GW/cm²) 3点接触
    オートメーション ワンクリック + SECS/GEM ワンクリック + SECS/GEM
    環境クラス クラス1000以上 クラス1000以上