半导体胶带——圆晶切割划片制作过程问题解析

圆晶切割（划片）的过程中最容易发生的问题：空切和碎屑

㈠ 空切

　　空切发生的原因：

　　◆ 粘着面不清洁

※解决方法：

　　一般使用者遇到空切的问题时，通常都只考虑到粘力不足，不常考虑到圆晶片背面与基板贴合面的状态，清洗贴合面有助于增加胶带的贴合面，通常使用的清洗方法大致有两种：

　　① 超声波清洗

　　② 电解清洗

　　◆ 胶带与被粘着面粘力不足。

 ※分析：

　　通常粘力=（胶带与晶片的接触面积）×（胶带对晶圆或基板背面的粘度）

　　所以当晶片越小，或是胶带粘度低时会产生空切的机会就越多。

针对空切的解决方法：

　　① 选用粘度较大而解卷力又不太高的胶带。

　　② 增加胶带与晶片背面的接触面积（贴合之后固化）。

为了增加胶带与晶圆的接触面积，可分为预固化（预热）与贴合之后烘烤两种：

预固化：在贴合之前利用晶圆夹具台加温，达到胶带贴合到晶圆时胶带的胶层稍微软化，达到较好的贴合效果。

贴合之后的烘烤：预固化的效果没有达到的需要的粘力，所以用此方法，预防在划片过程中发生空切现象。

　　晶圆由于在背面研磨后有TTV值的存在，并非百分之百的平面，用烤箱烘烤使胶层软化，以达到填充晶圆背面的微小凹面，使胶带与晶圆背面的接触面增加，以达到增加粘力的效果。

　当胶层温度由由低到高时，胶层的粘度变小，但胶的流动性变大，使胶层比较容易渗入不平整的晶圆背面，以增加接触面积，当晶圆要切割之前，胶层又回到原来的温度，因为胶对温度的变化是一种不可逆的过程。

　　由于并非长时间烘烤，粘度并不会大幅改变，主要改变粘力的因素在于胶带与晶圆的接触面积的增加。

　　用烘烤的方法增加粘力，基本上有一些限制，当胶带贴合到矽晶圆的背面后以60 ℃热源烘烤三分钟其胶带与晶圆的接触面积已经达到80%以上，此时若再继续烘烤十分钟最多增加10%，所以我们可以得出结论，虽然烤的越久，胶带与晶圆的接触面积增加越多所以越粘，但后面的烘烤时间也会越没效率。

　　烘烤的目的就是要增加粘性，对解决空切而言当然越粘越好，但对于晶片粘合而言， 胶带越粘，顶针的力量就越大，对晶圆背面留下的伤痕的机会也越大，所以建议使用晶圆切割胶带时，如果晶片的尺寸小于2mm×2mm，或是有如上述顶针刮痕的问题，建议使用UV膜胶带。

㈡ 碎屑

　　碎屑大约可分为：

(1)上面碎屑(2)背面碎屑(3)边角碎屑(4)破裂碎屑

　　发生碎屑的原因大致可分为三大因素：

　　▲刀具因素  ▲晶圆材料的因素  ▲胶带因素

　　▲ 刀具因素

　　① 切割速度越快

　　② 刀具主轴转速越快

　　③ 晶片越小

　　④ DI 水喷的越少

　　▲ 晶圆材料的因素

　　① 有钝化的晶圆会比镜面晶圆较容易发生碎屑；

　　② 较薄的晶圆较容易发生碎屑；

 ※这里主要针对胶带因素来讲讲：

　　▲ 胶带因素

　　1、碎屑的位置：

　　一般碎屑发生时应该都会在晶片的同一边，对晶片而言，第4个切割边常是最容易发生碎屑的地方。

　　主要原因为：

(1)其切割地方的前方已经存在切割线。

　　(2) 对晶片而言,切割边就是最后一个支撑边,如果没有很优良的胶带做为切割平台, 晶圆很容易发生碎屑。

　　2、胶带的制造误差

　　制造误差越小，胶带的表面越平整，碎屑的问题就越小。

　　解决方法：如果使用一般的胶带，那么建议使用电子级的胶带。

　　3、刀具切入胶带的深度

　　基本上刀具穿晶圆后，切入胶带的深度越大，越不容易碎屑，但是也不能切的太深。

　　※解决方法：

　　 ⊙ 使用胶带厚度较厚，同样是PVC基材的胶带。

　　 ⊙ 使用相同厚度的胶带，但其基材必须为不可扩展的胶带。

　　 ⊙ 切割平台

　　圆晶切割(划片)时会碎屑的现象，除了以上原因外，最重要的原因在于划片过程中如何保持晶片不受移动是非常重要的，胶层太软，容易使晶片在划片过程中晃动而产生碎屑。

　　因为胶层紧贴着晶圆，在划片过程中，胶层的作用就等于的切割平台。所以提高胶层硬度，使切割平台够硬，碎屑问题就会改善。