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在晶片研磨之後,接下來的製程作業就是「拋光」。目的在處理 Lapping研磨後產生的深孔,或Grinding研磨後的深刮痕。一般而言,Lapping研磨後的孔洞深度約為10um,Grinding研磨後的 刮痕深度為15um~20um。

以Lapping研磨後的拋光製程而言,拋光盤多數使用聚氨酯Pad,即一般所謂的軟拋。軟拋可以使製 程作業後的表面光亮如鏡,但是其切削速率極低,約為0.2 um/min。另一個拋光方式是使用錫、鉛盤,因其盤面為金屬材質,所以一般稱為硬拋。硬拋的切削速率可以達到0.7~1 um/min,加工速度比軟拋快。然而,使用金屬盤做拋光的風險較高。雖然為錫、鉛為軟質金屬,但是盤面的狀況必須十分小心的作監控,尤其是盤面的修整。 若在修整後,有金屬顆粒未除淨,拋光後的結果可是「碎碎平安」.........

因此,為了增加切削速率與盤面的穩定性,近年來有了新 式的拋光盤,其盤面是樹酯,基座是銅。就是現在所謂的「樹酯銅盤」。因為盤面材質的硬度介於聚氨酯與錫之間,也被稱作是硬拋的一種方式。使用樹酯銅盤做拋 光,再搭配特製鑽石拋光液與每秒的噴灑量,切削率可達2.3~2.8um/min。搭配Grinding的研磨製程,就能增加大量的生產產出。當然,鑽石 拋光液的消耗量也會隨之增加.............但是在產能提升與損失風險較低的生產型態之下,每片晶片的生產成本未必會有增加。

再來,我們繼續探討樹酯銅盤 的高切削率搭配!

第一要素是銅盤溝槽與溝槽之間的間隙,溝槽與溝槽之間的間隙寬度最好為溝槽寬度的1.3~1.5倍。再來是拋光液的噴 出量,必須依據無塵室環境與銅盤冷卻溫度而去作適當的設定、調整。

重點來了!特殊的拋光液怎麼配?

其實,我也不清 楚,因為這是各家耗材供應商的knowhow,所以無法完全得知!

然而,我們知道鑽石顆粒有單晶與多晶兩種,雖然單晶鑽石的切削率最 高,但是由於顆粒較多晶鑽石銳利,所以晶片加工越薄,破片的風險就越高.........所以,鑽石拋光液大多使用多晶鑽石顆粒,不僅切削穩定,若與其他 溶劑的配方比例佳,切削速率並不遜色!

然而,以我使用過W牌與T牌的拋光機,以T牌的設計自動化最佳,但是W牌的設計補救能力最強。所 以,在使用考量上,我會選擇W牌,避免研磨或拋光發生厚度不均勻的異常時,還能對大量的異常施以補救。

目前,我使用過W牌的一台上蠟、 兩台研磨、一台拋光的五片機系列,加上個人的特殊製程改善,最高紀錄可以在15小時產出300片。若以四班二輪作平均計算,一天一個班(12小時)可以產 出250片左右。

所以,在適當的設備搭配與使用經驗作改善之下,其實拋光是晶片減薄裡,最穩定的製造生產!

 

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