半導體膠帶——圓晶切割劃片製作過程問題解析

圓晶切割（劃片）的過程中最容易發生的問題：空切和碎屑

㈠ 空切

　　空切發生的原因：

　　◆ 粘著麵不清潔

※解決(jue) 方法：

　　一般使用者遇到空切的問題時，通常都隻考慮到粘力不足，不常考慮到圓晶片背麵與(yu) 基板貼合麵的狀態，清洗貼合麵有助於(yu) 增加膠帶的貼合麵，通常使用的清洗方法大致有兩(liang) 種：

　　① 超聲波清洗

　　② 電解清洗

　　◆ 膠帶與(yu) 被粘著麵粘力不足。

 ※分析：

　　通常粘力=（膠帶與(yu) 晶片的接觸麵積）×（膠帶對晶圓或基板背麵的粘度）

　　所以當晶片越小，或是膠帶粘度低時會(hui) 產(chan) 生空切的機會(hui) 就越多。

針對空切的解決(jue) 方法：

　　① 選用粘度較大而解卷力又不太高的膠帶。

　　② 增加膠帶與(yu) 晶片背麵的接觸麵積（貼合之後固化）。

為(wei) 了增加膠帶與(yu) 晶圓的接觸麵積，可分為(wei) 預固化（預熱）與(yu) 貼合之後烘烤兩(liang) 種：

預固化：在貼合之前利用晶圓夾具台加溫，達到膠帶貼合到晶圓時膠帶的膠層稍微軟化，達到較好的貼合效果。

貼合之後的烘烤：預固化的效果沒有達到的需要的粘力，所以用此方法，預防在劃片過程中發生空切現象。

　　晶圓由於(yu) 在背麵研磨後有TTV值的存在，並非百分之百的平麵，用烤箱烘烤使膠層軟化，以達到填充晶圓背麵的微小凹麵，使膠帶與(yu) 晶圓背麵的接觸麵增加，以達到增加粘力的效果。

　當膠層溫度由由低到高時，膠層的粘度變小，但膠的流動性變大，使膠層比較容易滲入不平整的晶圓背麵，以增加接觸麵積，當晶圓要切割之前，膠層又回到原來的溫度，因為(wei) 膠對溫度的變化是一種不可逆的過程。

　　由於(yu) 並非長時間烘烤，粘度並不會(hui) 大幅改變，主要改變粘力的因素在於(yu) 膠帶與(yu) 晶圓的接觸麵積的增加。

　　用烘烤的方法增加粘力，基本上有一些限製，當膠帶貼合到矽晶圓的背麵後以60 ℃熱源烘烤三分鍾其膠帶與(yu) 晶圓的接觸麵積已經達到80%以上，此時若再繼續烘烤十分鍾最多增加10%，所以我們(men) 可以得出結論，雖然烤的越久，膠帶與(yu) 晶圓的接觸麵積增加越多所以越粘，但後麵的烘烤時間也會(hui) 越沒效率。

　　烘烤的目的就是要增加粘性，對解決(jue) 空切而言當然越粘越好，但對於(yu) 晶片粘合而言， 膠帶越粘，頂針的力量就越大，對晶圓背麵留下的傷(shang) 痕的機會(hui) 也越大，所以建議使用晶圓切割膠帶時，如果晶片的尺寸小於(yu) 2mm×2mm，或是有如上述頂針刮痕的問題，建議使用UV膜膠帶。

㈡ 碎屑

　　碎屑大約可分為(wei) ：

(1)上麵碎屑(2)背麵碎屑(3)邊角碎屑(4)破裂碎屑

　　發生碎屑的原因大致可分為(wei) 三大因素：

　　▲刀具因素  ▲晶圓材料的因素  ▲膠帶因素

　　▲ 刀具因素

　　① 切割速度越快

　　② 刀具主軸轉速越快

　　③ 晶片越小

　　④ DI 水噴的越少

　　▲ 晶圓材料的因素

　　① 有鈍化的晶圓會(hui) 比鏡麵晶圓較容易發生碎屑；

　　② 較薄的晶圓較容易發生碎屑；

 ※這裏主要針對膠帶因素來講講：

　　▲ 膠帶因素

　　1、碎屑的位置：

　　一般碎屑發生時應該都會(hui) 在晶片的同一邊，對晶片而言，第4個(ge) 切割邊常是最容易發生碎屑的地方。

　　主要原因為(wei) ：

(1)其切割地方的前方已經存在切割線。

　　(2) 對晶片而言,切割邊就是最後一個(ge) 支撐邊,如果沒有很優(you) 良的膠帶做為(wei) 切割平台, 晶圓很容易發生碎屑。

　　2、膠帶的製造誤差

　　製造誤差越小，膠帶的表麵越平整，碎屑的問題就越小。

　　解決(jue) 方法：如果使用一般的膠帶，那麽(me) 建議使用電子級的膠帶。

　　3、刀具切入膠帶的深度

　　基本上刀具穿晶圓後，切入膠帶的深度越大，越不容易碎屑，但是也不能切的太深。

　　※解決(jue) 方法：

　　 ⊙ 使用膠帶厚度較厚，同樣是PVC基材的膠帶。

　　 ⊙ 使用相同厚度的膠帶，但其基材必須為(wei) 不可擴展的膠帶。

　　 ⊙ 切割平台

　　圓晶切割(劃片)時會(hui) 碎屑的現象，除了以上原因外，最重要的原因在於(yu) 劃片過程中如何保持晶片不受移動是非常重要的，膠層太軟，容易使晶片在劃片過程中晃動而產(chan) 生碎屑。

　　因為(wei) 膠層緊貼著晶圓，在劃片過程中，膠層的作用就等於(yu) 的切割平台。所以提高膠層硬度，使切割平台夠硬，碎屑問題就會(hui) 改善。