Dicing Tape与 Die Saw 制程
一般在切割(DIE SAW)的过程中最容易发生问题的地方有二个,Free Dice 和 Chipping 。
一、Free Dice
Free Dice发生的原因:
1、粘着面不清洁。
2、TAPE 与被粘着面粘力不足。
一般使用者遇到Free Dice的问题时,通常都只考虑到粘力不足,不常考虑到Wafer back surface与 Substrate 贴合面的状态,清洗贴合面有助于增加Tape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、电将清洗。
TAPE 与被粘着面粘力不足
通常粘力=(Tape与Die的接触面积)×(Tape对Wafer或Substrate背面的粘度)
所以当Die越小,或是Tape粘度低时会产生Free Dice的机会说越多。
针对Free Dice的解决方法:
1、选用粘度较大而unwinding force 又不太高的Tape。
2、增加Tape与Die背面的接触面积(MOUNT 之后CURE)。
为了增加Tape与Wafer的接触面积,可分为Pre-cure(预热)与MOUNT 之后烘烤两种,Pre-cure主要是在MOUNT之前利用Wafer Chuck Table加温,达到Tape MOUNT到Wafer时Tape的胶层稍微软化,达到较好的贴合效果。 MOUNT之后的烘烤,主要是Pre-cure的效果没有达到的需要的粘力,所以用此方法,预防在Die Saw过程中发生Free Dice现象。
TAPE 的化学特性
Wafer由于在Back Grinding后有TTV值的存在,表示并非百分之百的平面,用烤箱烘烤使胶层软化,以达到填充 Wafer Back Side 的微小凹面,使Tape与Wafer Back Side的接触面增加,以达到增加粘力的效果。
Adhesion(gf/20cm)
A’
120
A
B
23 60 Temperature(℃)
由图可知,当胶层温度由23℃上升到60℃时(由A到B),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Wafer背面,以增加接触面积,当Wafer要Saw之前,胶层又回到原来的温度(B到A’),因为胶对温度的变化是一种不可逆的过程,所以A不等于A’。
烘烤前Tape与Wafer的粘力=(A的粘度)×(烘烤前Tape与Wafer的接触面积)
烘烤后Tape与Wafer的粘力=(A’的粘度)×(烘烤前Tape与Wafer的接触面积)
由于并非长时间烘烤,所以A的粘度与A’的粘度并不会大幅改变,主要改变粘力的因素在于Tape与Wafer的接触面积的增加。
Tape与Wafer的接触面积(%)
单人被
100%
桥型铰链
60℃热源烘烤曲线
50℃热源烘烤曲线
1 2 3 4 5 烘烤时间(min)
用烘烤的方法增加粘力,基本上有一些限制,当Tape Mount到Si Wafer的Back Side后以60 ℃热源烘烤三分钟其Tape与 Wafer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,Tape与 Wafer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。
乐器架烘烤的缺点:
烘烤的目的就是要增加粘性,对解决Free Dice而言当然越粘越好,但对于Die Bond而言, Tape越粘,顶针的力量就越大,对 Wafer 背面留下的伤痕的机会也越大,所以建议您使用Dicing Tape时,如果 Dice的尺寸小于2mm×2mm,或是您有如上述顶针刮痕的问题,我们建议使用UV Tape。
二、Chipping
边坡滑模施工
Chipping大约可分为:(1)Up Side Chipping;(2)Back Side Chipping;(3)Angle Chipping;(4)Crack Chipping。
发生Chipping的原因大致可分为三大因素:
(A)刀具因素;(B)Wafer材料的因素;(C)Tape因素。这里主要针对Tape因素加以讨论:
(A)刀具因素
以下条件越容易发生Chipping:
1、euht终端切割速度越快;
2、刀具主轴转速越快;
3、Dice越小;
4、DI Water喷的越少;
(B)Wafer材料的因素
1、有Passivation的Wafer会比Mirror Wafer较容易发生 Chipping;
2、较薄的Wafer较容易发生Chipping;
(C)Tape因素
1、Chipping的位置:
一般Chipping发生时应该都会在Dice的同一边,对Dice而言,第4个切割边常是最容易发生Chipping的地方。
AXIS CUT
3 rd
2 nd1 st
4 th
主要原因为:(1)其切割地方的前方已经存在Dicing Line。
(2) 对Dice而言,切割边就是最后一个支撑边,如果没有很优良的Tape做为切割平台, Wafer很容易发生Chipping。
2、Tape的制造误差
百度文库 - 让每个人平等地提升自我制造误差越小,Tape的表面越平整,Chipping的问题就越小。
解决方法:如果使用一般的Tape,那么建议使用电子级的Tape。
3、刀具切入Tape的深度
Blade
Wafer
切入深度(d)
Tape
基本上,刀具穿Wafer后切入Tape的深度越大,越不容易Chipping,但是也不能切的太深,一般由于Tape厚度都是80mm,通常切入Tape大约10--20um。
解决方法:
1、使用Tape厚度较厚,同样是PVC基材的Tape。
2、使用相同厚度的Tape,但其基材必须为不可扩展的(Non-Expandable Base Film)Tape。
4、切割平台
切割(Die Saw)时会Chipping 的现象,除了以上原因外,最重要的原因在于Die Saw过程
中如何保持 Dice不受移动是非常重要的,胶层太软,容易使 Dice在 Die Saw 过程中晃动而产生chipping。
太阳能灶解决方法:
提高胶层硬度,因为胶层紧贴着Wafer。在Die Saw过程中,胶层的作用就等于的切割平台,切割平台够硬,chipping问题自然改善。