本發明涉及芯片制造,具體是指一種主控芯片的切片工藝。
背景技術:
1、主控芯片的制造工藝是指將設計好的電路圖轉化為實際可用的芯片的一系列工藝步驟和技術,其中包括芯片設計、電路模擬、光刻和蝕刻及切片;主控芯片的切片工藝是將主控芯片從硅晶圓上切割成單個芯片的一系列工藝步驟,在切片工藝的最后通常會通過視覺檢查、尺寸測量等方式對芯片進行質檢工序,確保在切片工藝中不會造成影響芯片質量的問題。但目前的芯片切片工藝后的質檢過程通常是對大批量產品中的小部分進行抽樣檢查,存在質檢限制,且多是通過人工視覺檢查發現一些明顯的缺陷,但某些隱含缺陷可能很難被檢測到,并且檢測調整的自動化及連貫性均不足。因此,亟需一種能優化質檢流程從而確保切片后芯片質量的主控芯片的切片工藝。
技術實現思路
1、為了解決上述背景技術中提到的關于主控芯片在切片工藝中存在的問題,本發明提供了一種主控芯片的切片工藝,本發明采用的技術方案如下:
2、一種主控芯片的切片工藝,包括以下步驟:
3、s1:根據設計要求,使用已經完成了前期工藝的硅晶圓作為切片原材料,前期工藝包括清洗、光刻、曝光和顯影;
4、s2:在被覆蓋上光刻膠的硅晶圓表面涂覆一層保護膜,以保護芯片表面免受切割過程中的損傷或污染;
5、s3:將硅晶圓放置在切片機臺上,并使用夾持裝置將其固定在適當的位置,確保硅晶圓與切割工具的位置精確對齊,確保切割的準確性和穩定性;
6、s4:使用高精度的切割工具對硅晶圓進行切割,切割工具的運動由切片質量控制系統控制,以確保切割線的準確性和芯片的尺寸符合設計要求;
7、s5:對切割后的芯片進行清洗,以去除可能殘留在表面的保護膜殘留物和切割碎屑;
8、s6:對切片后的芯片進行研磨和拋光處理,以使其表面更加平滑和均勻,有助于提高芯片的質量和可靠性;
9、s7:設置固定激光的參數,通過利用激光表面掃描技術對傳送帶上勻速運動的芯片進行表面掃描,采集芯片表面的數據信息;
10、s8:利用質檢分析模塊及模型分析模塊對采集數據信息進行分析,判斷芯片的尺寸、表面粗糙度、表面損傷程度及裂縫程度是否符合規定范圍;
11、s9:合格產品送至下一工藝進行封裝,不合格產品根據不合格原因進行不同操作;
12、所述s4的所述切片質量控制系統包括數據采集單元、數據清洗處理單元、質檢分析模塊、模型分析模塊、人機交互單元及切片參數調節單元。
13、進一步地,所述數據采集單元輸出端與所述數據清洗處理單元輸入端單向連接,所述數據清洗處理單元輸出端與所述質檢分析模塊輸入端單向連接,所述質檢分析模塊輸出端與所述人機交互單元及所述模型分析模塊輸入端單向連接,所述模型分析模塊輸出端與所述人機交互單元及所述切片參數調節單元輸入端單向連接,所述人機交互單元輸出端與所述切片參數調節單元輸入端單向連接;
14、所述數據采集單元用于利用激光表面掃描技術對中控芯片進行掃描,并收集掃描所得的數據信息;
15、所述數據清洗處理單元用于對所采集數據信息進行清洗、去噪及分類操作,并傳輸至所述質檢分析模塊;
16、所述質檢分析模塊用于對芯片的尺寸、表面粗糙度進行測量,及判斷表面是否有損傷和裂縫,如有損傷和裂縫則進行相對應的下一步處理;
17、所述模型分析模塊用于建立并訓練機器學習模型,通過學習模型對芯片表面的損傷進行分析,判斷是何種原因引起的損傷,并提供對應的解決措施;
18、所述切片參數調節單元用于控制、調節及檢測芯片切片機的參數;
19、所述人機交互單元用于實時通過圖表化將質檢系統的數據信息顯示于電子屏幕上,且工作人員可實時了解數據或對數據進行調整。
20、進一步地,所述質檢分析模塊包括定位尺寸測量單元、粗糙度檢測單元、表面損傷檢測單元、裂縫檢測單元、尺寸標準修正單元、不及格計算單元及sem檢測單元;
21、所述定位尺寸測量單元輸入端與所述數據清洗處理單元輸出端單向連接,所述定位尺寸測量單元肯定輸出端與所述尺寸標準修正單元輸入端單向連接,所述定位尺寸測量單元否定輸出端與所述粗糙度檢測單元輸入端單向連接,所述粗糙度檢測單元肯定輸出端與所述不及格計數單元輸入端單向連接,所述粗糙度檢測單元否定輸出端與所述表面損傷檢測單元輸入端單項連接,所述表面損傷檢測單元肯定輸出端與所述模型分析模塊輸入端單向連接,所述表面損傷檢測單元否定輸出端與所述裂縫檢測單元輸入端單向連接,所述裂縫檢測單元肯定輸出端與所述sem檢測單元輸入端單向連接,所述不及格計數單元與所述sem檢測單元輸出端與所述人機交互單元輸入端單向連接;
22、所述定位尺寸測量單元用于根據所述切片參數調節單元的參數數據對激光掃描數據進行測量對比,判斷芯片尺寸是否不符合要求,若是不符合要求,則輸出至所述尺寸標準修正單元,若為否,即符合要求,則輸出至所述粗糙度檢測單元;
23、所述粗糙度檢測單元用于根據激光反射、漫射的時長判斷芯片表面的粗糙度是否不符合要求,若不符合,則輸出至所述不及格計數單元,若符合則輸出至所述表面損傷檢測單元;
24、所述表面損傷檢測單元用于根據激光表面掃描技術所得數據對芯片外表面進行圖像組建,并判斷芯片表面是否有超出規定范圍內的損傷,若檢測得出芯片表面存在超出范圍的損傷,則通過肯定輸出端傳輸至所述模型分析模塊,若不存在則輸出至所述裂縫檢測單元;
25、所述裂縫檢測單元用于根據激光反射、漫射的數據判斷芯片表面是否存在裂縫,若存在規定范圍內的裂縫,則輸出至所述sem檢測單元;
26、所述尺寸標準修正單元用于分析當前芯片尺寸與標準尺寸間的差異,并將修正信息傳輸至所述切片參數調節單元進行參數調節;
27、所述不及格計算單元用于對表面粗糙度不及格的芯片進行計數,當出現連續多個表面粗糙度不及格的芯片時,即可能出現加工工藝、材料質量問題的問題,需進行問題排查;
28、所述sem檢測單元用于檢測芯片上的裂縫并確定其長度、寬度和深度,便于后續進行評估。
29、進一步地,所述模型分析模塊包括訓練集準備單元、特征提取單元、模型分析單元、評估優化單元;
30、所述訓練集準備單元輸出端與所述特征提取單元輸入端單向連接,所述特征提取單元輸入端與所述質檢分析模塊輸出端單向連接,所述特征提取單元輸出端與所述模型分析單元輸入端單向連接,所述模型分析單元輸出端與所述評估優化單元、所述切片參數調節單元及所述人機交互單元輸入端單向連接;
31、所述訓練集準備單元用于收集已完成分析的數據集合成數據集;
32、所述特征提取單元用于對數據集進行特征提取,便于后續模型分析;
33、所述模型分析單元用于建立機器學習模型并通過訓練集進行訓練,使模型能自主分析得出芯片表面的損傷為刮擦、凹坑、氧化、燒傷或磨損中的何種損傷;
34、所述評估優化單元用于在利用訓練集對模型進行訓練時,對模型的分析進行評估并優化。
35、本發明一種主控芯片的切片工藝的有益效果如下:
36、通過利用激光表面掃描技術采集數據,再以質檢分析模塊對芯片的尺寸、表面粗糙度、表面損傷及裂縫進行多方面的自動質檢,替換了傳統的人工小部分抽樣進行視覺檢查,解決了存在的質檢限制,及難發現隱含缺陷的問題,且具有根據不同質檢問題采用不同的應對方式進行解決的優點,且通過所述模型分析模塊對芯片表面損傷進行分析,實現幫助工人快速找到導致產生缺陷的問題所在的效果。