切割・研磨設備(Dicing and Grinding Equipment)是用於將半導體晶圓分割成個別晶片(晶粒)的步驟(切割),以及將晶圓背面薄化的步驟(晶背研磨)之後段製程設備的總稱。兩者的核心都是精密機械加工技術,迪思科(DISCO)在全球市場擁有壓倒性的領導地位。
切割的主要方式為刀片切割(Diamond Blade Dicing)與雷射切割(Laser Dicing)。刀片切割是以嵌有鑽石磨粒的極薄旋轉刀片(厚度 10~100μm)切斷晶圓,是最普遍的方式。雷射切割中,以雷射光在晶圓內部形成加工點再予以裂片的隱形雷射切割(ILD),用於薄型晶圓與微細切割。DBG(Dicing Before Grinding)是先切割再將晶圓薄化的方法,可減少崩邊(chipping),適合製造薄型晶粒。
晶背研磨(Back Grinding:背面研削)是將前段製程完成後的晶圓(通常厚 775μm)從背面研削、研磨,薄化至適合封裝要求或堆疊的厚度(50~300μm,3D IC 用則 <50μm)的步驟。依序進行粗研削(砂輪研削)→精研削→拋光(類似 CMP 的精修)。薄化後的晶圓容易破裂,因此研削過程中以保護膠帶(BG tape)保護晶圓。
隨著先進封裝(3D IC、HBM、小晶片)普及,對超薄晶粒(<30μm)的需求日益提高。超薄晶圓的處理採用「暫時接合至支撐晶圓(Temporary Bonding)→研削→解鍵合(剝離)」的流程,搭配 Brewer Science、3M、信越化學等的暫時接合材料,以及 EV Group、SUSS MicroTec 的解鍵合設備。
切割・研磨設備的主要廠商以迪思科(全球市占約70~80%:DFD・DFG・DAL 系列)居壓倒性領先,其後為東京精密(ACCRETECH:ADM・AWR 系列)。迪思科一貫提供刀片切割、雷射切割、晶背研磨機、CMP 等所有後段製程精密加工設備,深度融入全球半導體晶圓廠的後段製程產線。