如何确保晶圆切割机制程的稳定度?
监诊实绩|如何确保晶圆切割机制程的稳定度?要得到更高的晶圆良率,除了要掌控周遭环境的可控因素,更必须要让制程设备都能拥有稳定执行的能力,而晶圆切割机深切影响着晶片的质量,该如何确保切割机制程的稳定度呢?
晶圆切割机
要得到更高的晶圆良率,除了要掌控周遭环境的可控因素,更必须要让制程设备都能拥有稳定执行的能力,而晶圆切割机深切影响着晶片的质量,该如何确保切割机制程的稳定度呢?
晶圆切割机作动原理
切割机主要部件为:主轴、刀具、及晶圆盘(承片台)等,期作动过程主要是利用不同材质的软硬刀具,如:金属、陶瓷、树脂、电铸等,并配合高转速主轴马达及精密定位系统,使得进行切割工作。
软刀与硬刀的区别
软刀依照结合剂的不同分为电铸结合剂划刀、树脂基划片刀、金属划片刀、陶瓷划片刀等,用刀成本较低,但使用上要求精度。刀片可用三种直径,外圆磨损后可更换小刀盘继续使用。在正式切割前需要先修磨以符合锋利度切割要求。
而硬刀一般均采用电铸成型,(与铝合金刀架组成一体的砂轮片)属于一次性使用,成本较高。
解决与监测说明
IMS-DS 晶圆切割机品质管理分析仪
针对切割机主轴的工作转速、不同刀具等量测,藉由量测结果来确认刀具与主轴间的工作情形,进一步确认设备的健康状态并在部件发生问题前提早保养维修等。
量测状况
T 切割机主轴工作转速量测案例
测量机台:A、B、C软刀(双轴同动)
测量转速:22000、30000、35000RPM / 22000、30000、33000RPM (软刀)
机台A量测情形
机台A在不同转速下的动态讯号比较
机台A在不同转速下的动平衡状态
机台B量测情形
机台B在不同转速下的动态讯号比较
机台B在不同转速下的动平衡状态
机台C量测情形
机台C在不同转速下的动态讯号比较
机台C在不同转速下的动平衡状态
E 切割机主轴工作转速量测案例
测量机台:D、E 硬刀(双轴同动)
测量转速:30000、35000、40000RPM(Z) / 30000、35000、40000RPM(硬刀)
机台D量测情形
机台D在不同转速下的动态讯号比较
机台D在不同转速下的动平衡状态
E 切割机主轴工作转速量测案例
机台E在不同转速下的动态讯号比较
机台E在不同转速下的动平衡状态
测量结论
正常机械动态与动平衡应高转速大于低转速,可能原因:1.刀具共振模态 2.双轴同动产生低频振动 不同刀具同工作转速动态状况分析比较、主轴品质可确认项目、刀具锁附结构有无异常、刀具在特定转速是否产生模组共振、共振转速区间定义、双轴同动是否产生低频共振,动平衡等级:说明生产主轴健康状态。
利用晶圆切割机品质管理分析仪,能够快速为 IMS-DS 晶圆切割机台进行各部件巡检,找出异常机台,维持制程品质与良率。
IMS-DS 晶圆切割机台