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晶圓切割——崩邊原因分析及解決方法
發布時間:2021-07-28 點擊數:7072

晶圓切割——崩邊原因分析解決方法

 

晶圓切割主要采用金剛石砂輪刀片即輪轂型硬刀半導體從業者不斷尋求提高加工質量和加工效率的方法以達到加工成本。西斯特科技(SST)在半導體切割刀片領域有著深入的研究及技術積累能夠更好地為半導體產業發展服務解決加工過程中普遍存在的問題,如晶圓切割過程中的正崩和背崩。本文將分享切割現場積累的經驗供半導體從業者參閱;


一、表面崩邊

晶圓表面崩邊(正崩)可分為三種類型:初期chipping/重復循環chipping /其他chipping

 

1初期chipping

主要指新刀片裝機預切割階段出現的產品表面崩缺,產生原因可能有三個方面:

刀片安裝傾斜; 

刀片未修成真圓; 

金剛石未完全暴露沒有產生容削槽。 


解決方法檢查刀片安裝精度修刀修整刀片同心度重新進行預切割充分暴露金剛石




                                          

2循環chipping

原因

切割過程中出現重復循環崩邊主要原因有三個方面

1. 刀片表面受到沖擊;

2. 刀片表面有大顆粒金剛石突起;

3. 刀片表面有其他外來雜質黏附

 

解決方法:

1. 檢查刀刃表面是否有產品飛料沖擊痕跡;

2. 在顯微鏡下觀察刀刃部分是否存在大顆粒突起;

3. 在高倍顯微鏡下面觀察刀刃表面是否有異物粘黏(如殘膠,金屬)等;



   

3、其他chipping

原因:

切割過程中出現異常崩邊主要原因有三個方面

1.工件變形

2.進給速度切割深度

3.轉速刀片偏擺

解決方法:

1.增加貼膜后烘烤溫度時間以及更換基材材質

2.根據工件材質調整合適的加工參數

3.設備主軸精度和刀片動平衡精度

 

背面崩邊

1.背崩主要考察方向有三個

2.切割刀片

3.工件/固定膠膜

4.加工參數

 

晶圓背崩與刀片5強相關因素

1. 刀片預切割前比預切割后背面崩邊尺寸

2. 刀片金剛石顆粒越大背面崩邊尺寸越小

3. 刀片磨料集中度越低,背面崩邊尺寸越小

4. 刀片結合劑越軟,背面崩邊尺寸越小

5. 刀刃越薄,背面崩邊尺寸越小


解決方法

1.新刀使用修刀板修刀及執行預切割 

2.選擇合適目數的刀片作為切斷刀片(建議3000-3500目)

3.選擇低集中度刀片作為切斷刀片(建議50-70 

4.選擇較軟結合劑配方作為切斷刀片 

5.選擇較薄刀片作為切斷刀片

 

晶圓背崩與固定耗材3大強相關因素

1. 固定方法(石蠟、膠膜、夾具)  

2. 固定力  

3. 固定輔材(膠層厚度,基材厚度,基材硬度)

解決方法:

1. 晶圓切割選用粘性強,膠層薄,基材彈性小的藍膜或UV膜  

2. 保持切割盤表面陶瓷氣孔無堵塞,真空吸力均勻,工作盤平整

 

晶圓背崩與加工參數4大強相關因素

1. 主軸轉速主軸轉速過高,每個磨料顆粒所做的工會減少,但刀片的自銳能力被抑制,可能發生鈍化

2. 進給速度進給速度過高,會增加刀片的負載,工件產生的應力也較大,容易發生背崩

3. 切割深度切割過深,刀片負載大,可能存在斷刀風險,導致產品背崩。

4. 冷卻水冷卻水水壓過大,刀片易變形,水壓過小冷卻效果不好,產品表面易污染

 

解決方法:

1.推薦使用22-35k主軸轉速

2.設定合理的進給速度

3.選擇合適的露出量

4.控制冷卻水水壓

 


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