作废分解 赵工 半导体元器件作废分解切实性测试 2022-10-31 09:46
晶圆颠末前道工序后芯片制备告竣，还须要颠末切割使晶圆上的芯片结合下来，最终施行封装。分歧厚度晶圆挑选的晶圆切割工艺也分歧：
厚度100um以上的晶圆普通利用刀片切割；
厚度没有到100um的晶圆普通利用激光切割，激光切割也许削减剥落以及裂纹的课题，不过正在100um以上时，损耗效用将大大升高；
厚度没有到30um的晶圆则利用等离子切割，等离子切割速率快，没有会对于晶圆皮相形成损害，进而进步良率，不过其工艺历程更为繁复；
刀片切割（Blade dicing or blade sawing）
刀片切割（锯切）历程中，损坏膜的附丽与摘除
为了损坏晶圆正在切割历程中免受外部损害，事先会正在晶圆上贴敷胶膜，以便保险更安全的“切单”。“后面减薄”历程中，胶膜会贴正在晶圆的反面。但与此相反，正在“刀片”切割中，胶膜要贴正在晶圆的后面。而正在共晶贴片，把结合的芯片流动正在PCB或定架上历程中，贴会后面的这一胶膜会主动脱落。切割时因为争持很大，因而要从各个方向陆续喷洒DI水（去离子水）。而且，叶轮要附有金刚石颗粒，这样才也许更好地切片。此时，隐语（刀片厚度：凹槽的宽度）必需平均，没有得逾越划片槽的宽度。
很长一段时光，锯切不断是被最精深利用的传统的切割方式，其最大的优点便是也许正在短时光内切割大度的晶圆。然而，假设切片速率大幅进步，小芯片边缘剥落的大概性就会变大。所以，应将叶轮的旋转次数掌握正在每分钟30000次上下。
晶圆划片机
晶圆切割时，时常碰到较窄迹道(street)宽度，要求将每一次切割放正在迹道焦点多少微米范围内的才略。这就要求利用拥有高分度轴精度、高光学夸大以及先辈瞄准运算的设施。当用窄迹道切割晶圆时，应挑选尽大概最薄的刀片。然而，很薄的刀片(20µm)利害常懦弱的，更轻易过早分解以及磨损。了局，其寿命渴望以及工艺牢靠性都较为厚的刀片差。对付50~76µm迹道的刀片引荐厚度应该是20~30µm。
刀痕，主动校准基准线位置，避让崩边过大及切片形成良率的亏空。能准确施行测高并同步切割功课时对于切割刀刃施行时刻检测。荡涤部位装备水汽二流体荡涤安设，能对于加工物施行高效荡涤。半主动划片机LX3356机台可功课8吋wafer，含主动光学积累、聚焦及自认准性格点功能，配有崎岖倍两种镜头，可用于切割道宽度测量、基准线积累保养等。可主动检测切割刀痕，主动校准基准线位置，避让崩边过大及切片形成良率的亏空。能准确施行测高并同步切割功课时对于切割刀刃施行时刻检测。
划片工艺枢纽点
1、碎片
顶面碎片，它产生晶圆的顶面，变为一个合格率课题，当切片凑近芯片的有源区域时，主要依赖刀片磨砂粒度、冷却剂流量以及进给速率。
后面碎片产生正在晶圆的底面，当大的、没有法则细小裂纹从切割的底面散布开并集合到一统的时分。当这些细小裂纹渊博长而引起弗成采用的大颗粒从隐语除失落的时分，BSC变为一个合格率课题。假设后面碎片的尺寸正在10µm以下，轻视没有计。另一方面，当尺寸大于25µm时，也许看作是潜伏的受损。然而，50µm的平衡巨细也许采用，示晶圆的厚度而定。
刀片优化
为了领受新的切片寻衅，切片系统与刀片之间的协调是须要的。对付高端(high-end)利用稀奇如许。刀片正在工艺优化中起主要的影响。
除了尺寸，三个枢纽参数确定刀片个性：金刚石(磨料)尺寸、金刚石含量以及粘结剂的类别。贯串物是各类金属以及/或个中散布有金刚石磨料的基体。其余因素，诸如进给率以及心轴速率，也大概作用刀片挑选。
三个枢纽的刀片元素(金刚石尺寸、浓度以及贯串物硬度)的相对于主要性取决于刀片磨料尺寸以及工艺参数。为了给一个一定利用挑选最顺应的刀片，对于这些联系的领会是须要的。
2、刀片负载监测
正在切片或一切其余磨削历程中，正在没有超越可采用的切削质量参数时，新一代的切片系统也许主动监测施加正在刀片上的负载，或扭矩。对付每一套工艺参数，都有一个切片质量下降以及BSC呈现的限度扭矩值。切削质量与刀片基板彼此影响力的彼此联系，以及其变量的测量使得也许确定工艺缺点以及损害的变成。工艺参数也许时刻保养，使得没有逾越扭矩限度以及取得最大的进给速率。
切片工序的枢纽全体是切割刀片的修整(dressing)。正在非监测的切片系统中，修整工序是经过一套频频考察来建立的。正在刀片负载受监测的系统中，修整的终点是经过测量的力气数据来发明的，它建立最好的修整法式。这个方式有两个优点：没有须要限时来保险最好的刀片机能，以及没有合格率亏空，该亏空是因为用全体修整的刀片切片所形成的质量差。
3、冷却剂流量牢靠(Coolant Flow Stabilization)
以牢靠的扭矩运转的系统要求进给率、心轴速率以及冷却剂流量的牢靠。冷却剂正在刀片上施加阻力，它形成扭力。最新一代的切片系统经过掌握冷却剂流量来维持牢靠的流速以及阻力，进而维持冷却剂扭矩作用牢靠。
当切片机有牢靠的冷却剂流量以及一切其余参数都受掌握时，维持一个牢靠的扭矩。假设纪录，从牢靠扭矩的一切偏离都是因为没有受控的因素。这些席卷因为喷嘴梗塞的冷却剂流量改变、喷嘴保养的改变、刀片对于刀片的改变、刀片状况以及操作员正确。
切片工艺变得越来越且要求高。切割迹道变得越窄，大概充溢测试用衰耗器(test pad)，并且刀片大概须要切割由分歧质料制成的各类涂敷层。正在这些条件下到达最大的切片工艺合格率以及损耗率要求细密的刀片挑选以及先辈的工艺掌握才略。
UV膜与蓝膜的区分
晶圆正在划片以前，会正在晶圆的后面粘上一层膜，该层膜的影响是将芯片粘正在膜上，也许维持晶粒正在切割历程中的齐全，削减切割历程中所孕育的崩碎、位移以及失落落等课题。
理论损耗中，用于流动wafer以及芯片的膜，普通利用UV膜或蓝膜。
UV膜：主要用于晶圆减薄工艺；
蓝膜：主要用于晶圆划片工艺；
UV膜以及蓝膜的个性
UV膜与蓝膜均拥有粘性，粘性水准普通用粘性剥离度来示意，常常利用单元N/20 mm大概N/25 mm，1 N/20 mm的意思是测试条宽度为20mm，用180°的剥离角度从测试版大将其剥离的力是1N。
UV膜是将寻常配方的涂料涂布于PET薄膜基材皮相，到达断绝紫外光和短波长可见光的动机，图2为通用的UV膜组织图。普通UV膜有3层变成，其基层材质为聚乙烯氯化物，粘性层正在中间，与粘性层相邻的为覆层（release film），全体UV膜型号没有该覆层。
UV膜常常叫紫外线照耀胶带，代价相对于较高，未利用时无效期较短。分为高粘性、中粘性以及低粘性三种。高粘性的UV膜没有颠末紫外线照耀时粘性正在5000mN/20mm ~ 12000mN/20mm，颠末紫外线照耀后，剥离黏度正在1000mN/20mm以下；低粘性的UV膜没有颠末紫外线照耀的剥离性黏度正在1000mN/20mm上下，颠末紫外线照耀后，剥离黏度下降到100mN/20mm上下。低粘性的UV膜颠末紫外线照耀后，wafer皮相没有会有残胶征象，晶粒轻易取下。
UV膜有妥善的扩展性，正在减薄划片的历程中，水没有会渗入晶粒以及胶带之间。
蓝膜常常叫电子级胶带，代价较低，是一种蓝色的粘性度没有变的膜，其粘性剥离度普通正在100~3000mN/20mm，受温度的作用会孕育残胶。比拟之下，UV膜较蓝膜更为牢靠。
UV膜以及蓝膜正在损耗中的利用分解
常常来讲，对付小芯片减薄划转瞬利用UV膜，对付大芯片减薄划转瞬利用蓝膜，由于，UV膜的粘性也许利用紫外线的照耀时光以及强度来掌握，避让芯片正在抓取的历程中漏抓大概抓崩。若芯片正在减薄划实在之后，直接上倒封装标签损耗线，那么最佳利用UV膜，由于倒封装损耗线的芯片普通较为小，而且设施的顶针正在蓝膜底部将芯片顶起。假设利用较大粘性剥离度的蓝膜，大概使得顶针正在顶起芯片的历程中将芯片顶碎。
蓝膜因为受其温度作用乃粘性度会产生改变，而且自己粘性度较高，所以，普通较大面积的芯片大概wafer减薄划切后直接施行后封装工艺，而非直接施行倒封装工艺做Inlay时，也许思虑利用蓝膜。
UV膜与蓝膜比拟，它的粘性剥离度可变性使得其良好性很大，主要影响为：用于wafer减薄历程中对于wafer施行流动；wafer划切历程中，用于损坏芯片，避让其脱落或崩边；用于wafer的翻转以及输送，避让一经划好的芯片产生脱落。榜样化利用UV膜以及蓝膜的各个参数，根据芯片所须要的加工工艺，挑选适合的UV膜大概蓝膜，便可以节流老本，又也许加进芯片家产化繁华。
起因：博捷芯划片机
半导体元器件作废分解切实性测试
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