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CN119567446A - 基于光谱共焦位移传感器的划片机切割深度自动补偿方法 - Google Patents

基于光谱共焦位移传感器的划片机切割深度自动补偿方法 Download PDF

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Publication number
CN119567446A
CN119567446A CN202411906343.4A CN202411906343A CN119567446A CN 119567446 A CN119567446 A CN 119567446A CN 202411906343 A CN202411906343 A CN 202411906343A CN 119567446 A CN119567446 A CN 119567446A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cutting
depth
displacement sensor
confocal displacement
spectral confocal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202411906343.4A
Other languages
English (en)
Inventor
魏龙
龚胜
胡天
石求生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Aikairuisi Intelligent Equipment Co ltd
Original Assignee
Hefei Aikairuisi Intelligent Equipment Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Aikairuisi Intelligent Equipment Co ltd filed Critical Hefei Aikairuisi Intelligent Equipment Co ltd
Priority to CN202411906343.4A priority Critical patent/CN119567446A/zh
Publication of CN119567446A publication Critical patent/CN119567446A/zh
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0005—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing
    • B28D5/0011—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing with preliminary treatment, e.g. weakening by scoring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B27/00—Other grinding machines or devices
    • B24B27/06—Grinders for cutting-off
    • B24B27/0675—Grinders for cutting-off methods therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/12—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving optical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058—Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及半导体切割，具体涉及基于光谱共焦位移传感器的划片机切割深度自动补偿方法，设置指定暂停刀数和扫描参数，划片机在工作过程中，切割至指定暂停刀数停止工作；利用光谱共焦位移传感器Y向扫描切割通道，并根据检测数据计算切割槽深度；重复上述过程，直至达到扫描最大次数，得到多个切割槽深度；根据多个切割槽深度计算切割深度补偿值；根据切割深度补偿值实施补偿后继续进行切割工作；本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的难以对切割深度进行准确、快速补偿的同时，确保生产效率的缺陷。

Description

基于光谱共焦位移传感器的划片机切割深度自动补偿方法
技术领域
本发明涉及半导体切割，具体涉及基于光谱共焦位移传感器的划片机切割深度自动补偿方法。
背景技术
划片机是一种采用强力磨削作为切割机制的设备，通过空气静压电主轴驱动刀具以每分钟3万至6万转的速度对半导体材料进行精确划切。在此过程中，承载待切割材料的工作台将沿着刀片与材料接之间的触点进行直线移动，从而使材料按照预设线条断裂开来，最终得到所需形状或尺寸的薄片。
对于晶圆切片工艺而言，其精度要求极高，比如切割深度的变化范围需控制在2μm以内。然而，由于刀具磨损、工作台及工件厚度偏差等因素的存在，在实际操作中需要不断监测并调整切割深度，以确保切割精度。
目前，检测切割深度的方法主要分为接触式和非接触式两大类。非接触式检测虽然方便快捷，但由于其准确性相对较低(通常只能达到2-3μm)，且容易受到外界环境干扰的影响，因此难以满足精密加工的需求；而接触式检测则能够在没有放置任何物件的情况下，直接作用于工作台上完成测量，但这也意味着每次测量前都必须停止生产线上的活动来腾出空间，从而降低了整体生产效率。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了基于光谱共焦位移传感器的划片机切割深度自动补偿方法，能够有效克服现有技术所存在的难以对切割深度进行准确、快速补偿的同时，确保生产效率的缺陷。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
基于光谱共焦位移传感器的划片机切割深度自动补偿方法，包括以下步骤：
S1、设置指定暂停刀数和扫描参数，划片机在工作过程中，切割至指定暂停刀数停止工作；
S2、利用光谱共焦位移传感器Y向扫描切割通道，并根据检测数据计算切割槽深度；
S3、重复S2，直至达到扫描最大次数，得到多个切割槽深度；
S4、根据多个切割槽深度计算切割深度补偿值；
S5、根据切割深度补偿值实施补偿后继续进行切割工作。
优选地，S1中设置指定暂停刀数和扫描参数，包括：
设置指定暂停刀数，以及扫描长度L、扫描间距G和扫描最大次数T。
优选地，S2中利用光谱共焦位移传感器Y向扫描切割通道，并根据检测数据计算切割槽深度，包括：
利用光谱共焦位移传感器Y向扫描切割通道，检测得到光谱共焦位移传感器与工件表面之间的距离H1，以及光谱共焦位移传感器与切割槽最深处之间的距离C1，计算切割槽深度D1＝H1－C1。
优选地，S3中重复S2，直至达到扫描最大次数，得到多个切割槽深度，包括：
达到扫描最大次数T后，得到多个切割槽深度D1、D2、…、DT。
优选地，S4中根据多个切割槽深度计算切割深度补偿值，包括：
根据多个切割槽深度D1、D2、…、DT计算切割槽平均深度DAVG＝(D1+D2+…+DT)/T；
根据预设的切割槽目标深度D计算切割深度补偿值DC＝D－DAVG。优选地，S5中根据切割深度补偿值实施补偿后继续进行切割工作，包括：
根据切割深度补偿值DC进行切割深度补偿，并在实施补偿后继续进行切割工作。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明所提供的基于光谱共焦位移传感器的划片机切割深度自动补偿方法，利用光谱共焦位移传感器直接扫描最近一次切割的切割通道，通过计算切割槽深度得到切割深度补偿值，这种方法更准确更直接，能够满足材料的切割精度与切割效果需求，并且在实施补偿后能够继续进行后续切割工作，不仅不会影响工件的加工过程，还能够有效提高切割精度，确保划片机达到最佳切割效果，提升晶圆切割的质量和一致性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的流程示意图；
图2为本发明中扫描长度L和扫描间距G的设置示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
基于光谱共焦位移传感器的划片机切割深度自动补偿方法，如图1所示，S1、设置指定暂停刀数和扫描参数，划片机在工作过程中，切割至指定暂停刀数停止工作。
其中，设置指定暂停刀数和扫描参数，包括：
设置指定暂停刀数，以及扫描长度L、扫描间距G(如图2所示)和扫描最大次数T。
S2、利用光谱共焦位移传感器Y向扫描切割通道，并根据检测数据计算切割槽深度，具体包括：
利用光谱共焦位移传感器Y向扫描切割通道，检测得到光谱共焦位移传感器与工件表面之间的距离H1，以及光谱共焦位移传感器与切割槽最深处之间的距离C1，计算切割槽深度D1＝H1－C1。
S3、重复S2，直至达到扫描最大次数，得到多个切割槽深度，具体包括：
达到扫描最大次数T后，得到多个切割槽深度D1、D2、…、DT。
S4、根据多个切割槽深度计算切割深度补偿值，具体包括：
根据多个切割槽深度D1、D2、…、DT计算切割槽平均深度DAVG＝(D1+D2+…+DT)/T；
根据预设的切割槽目标深度D计算切割深度补偿值DC＝D－DAVG。
S5、根据切割深度补偿值实施补偿后继续进行切割工作，具体包括：
根据切割深度补偿值DC进行切割深度补偿，并在实施补偿后继续进行切割工作。
本申请技术方案可以用于切割砷化镓材料和光纤阵列V槽，但不局限于此。本申请技术方案中，光谱共焦位移传感器是一种利用光谱仪解码光谱信息获取位置信息的装置，其通过光学色散原理建立距离与波长之间的对应关系。LED光源通过光纤耦合器发出的光可以看作是点光源，经过准直和色散物镜聚焦后，发生光谱色散，在光轴上形成连续的单色光焦点，每个单色光焦点与被测物体之间的距离不同。当被测物体处于测量范围内的某个位置时，只有某一波长的光聚焦在被测物体表面，该波长的光可以从被测物体表面反射回光纤耦合器并进入光谱仪，而其他波长的光则处于离焦状态，无法进入光谱仪。通过光谱仪解码光强最大的波长值，从而测量被测物体对应的距离值。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.基于光谱共焦位移传感器的划片机切割深度自动补偿方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、设置指定暂停刀数和扫描参数，划片机在工作过程中，切割至指定暂停刀数停止工作；
S2、利用光谱共焦位移传感器Y向扫描切割通道，并根据检测数据计算切割槽深度；
S3、重复S2，直至达到扫描最大次数，得到多个切割槽深度；
S4、根据多个切割槽深度计算切割深度补偿值；
S5、根据切割深度补偿值实施补偿后继续进行切割工作。
2.根据权利要求1所述的基于光谱共焦位移传感器的划片机切割深度自动补偿方法，其特征在于：S1中设置指定暂停刀数和扫描参数，包括：
设置指定暂停刀数，以及扫描长度L、扫描间距G和扫描最大次数T。
3.根据权利要求2所述的基于光谱共焦位移传感器的划片机切割深度自动补偿方法，其特征在于：S2中利用光谱共焦位移传感器Y向扫描切割通道，并根据检测数据计算切割槽深度，包括：
利用光谱共焦位移传感器Y向扫描切割通道，检测得到光谱共焦位移传感器与工件表面之间的距离H1，以及光谱共焦位移传感器与切割槽最深处之间的距离C1，计算切割槽深度D1＝H1－C1。
4.根据权利要求3所述的基于光谱共焦位移传感器的划片机切割深度自动补偿方法，其特征在于：S3中重复S2，直至达到扫描最大次数，得到多个切割槽深度，包括：
达到扫描最大次数T后，得到多个切割槽深度D1、D2、…、DT。
5.根据权利要求4所述的基于光谱共焦位移传感器的划片机切割深度自动补偿方法，其特征在于：S4中根据多个切割槽深度计算切割深度补偿值，包括：
根据多个切割槽深度D1、D2、…、DT计算切割槽平均深度DAVG＝(D1+D2+…+DT)/T；
根据预设的切割槽目标深度D计算切割深度补偿值DC＝D－DAVG。
6.根据权利要求5所述的基于光谱共焦位移传感器的划片机切割深度自动补偿方法，其特征在于：S5中根据切割深度补偿值实施补偿后继续进行切割工作，包括：
根据切割深度补偿值DC进行切割深度补偿，并在实施补偿后继续进行切割工作。
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