MEMS・試制:六甲電子株式會社


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六甲電子株式會社

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兵庫縣西宮市中島町8-5

▼　MEMS・試制

對各種各樣MEMS的特種減薄和拋光的試作加工，我們從一片開始承接，並且批量生產的案子也可以接單。我們對SOI・GWSS晶圓、開孔・cavity構造・矽穿孔・非圓形等晶片有進行過減薄→拋光的一條龍式加工經驗。

■　加工實例

●薄化晶圓

晶圓直徑：φ200mm
晶圓厚度：32μm
BG：＃2000精加工

●GWSS（矽和玻璃的鍵合片）

晶圓直徑：　φ200mm
晶圓厚度：　11μm
BG：　＃2000精加工
玻璃：耐熱玻璃

●GWSS（矽和玻璃的鍵合片）

晶圓直徑：　φ200mm
晶圓厚度：　4.5μm
拋光精加工
玻璃：耐熱玻璃
※當晶元片厚度為5μm以下時，透過熒光燈的顏色從紅色變為黃色。

背面減薄&拋光
8英寸矽	TV5 (um)					範圍
	A	B	C	D	E	範圍
	4.15	4.6	4.37	2.21	3.93	2.39

●Cavity構造晶圓
晶圓直徑：　φ150mm
晶圓厚度：　100μm
BG：　＃2000精加工

●Cavity構造晶圓

上述晶圓拋光至5μm

■　各加工中使用的機器介紹&解說

■　TSV（矽貫通電極）的背面減薄和拋光

『在TSV（矽貫通電極）處理過程中的注意事項』

① 孔周圍的表面粗糙
→ 如果研磨量多的話，由於化學物質的作用，孔周圍的表面會變得粗糙。
② 邊緣部的損傷
→ 在客戶進行TSV（矽貫通電極）加工時，由於晶圓要經過DREI（深溝槽蝕刻），因此在邊緣部會產生細小的鋸齒。
（因為邊緣部也會被蝕刻腐蝕）
③ 孔內有異物
→ 在減薄拋光加工時，可能有異物殘留在孔中。

　 我們要解決上述所有問題。

TSV（矽貫通電極）的背面減薄和拋光

■　半切穿式切割

對超薄的晶圓進行半切穿式切割，並通過背面減薄使其芯片化。

■　防止刀刃加工

『客戶的需求』
●　當薄型化的晶圓投入到下一個工序時，在設備內的處理和搬送過程中發生的輕微碰觸都會導致破片或崩邊，這會對晶圓本身和生產線的良率都造成影響。用什麼方法來解決呢？
→
為了防止薄晶圓形成刀刃，本公司在進行背面減薄（被提供的初期厚度）之前，根據客戶要求的精加工厚度（例如100μ或50μ等）進行倒角加工。
由於是NC控制的倒角加工，無需更換砂輪就可以進行任何厚度的加工。

BG之前	倒角加工	BG之後

	※無倒角加工	※形成刀刃

	※帶倒角加工	※可根據BG之後的厚度來形成倒角形狀。

倒角加工有・無的6英寸100μ晶圓的下落測試的視頻請點擊這裏→

●　刀刃防止加工機

加工對象晶圓：4、5、6、8英寸對應

●　刀刃防止加工機

通過NC控制可對加工的成品厚度的形狀進行自由更改。

■　背面減薄

我們在日常的批量生產合同處理方面擁有數十年的經驗，該工藝包括從SOI・GWSS等帶支撐基盤的晶圓的極薄加工，到一般量產薄型晶圓（100-150μ品）。
我們將竭盡全力提高受客戶委託的晶圓的良率。
MEMS對應：SOI・GWSS晶圓以及開孔・Cavity構造・矽穿孔・非圓形等晶圓

●　背面減薄機

加工對象晶圓：4、5、6、8英寸對應

●　背面減薄機

我們努力通過日常維護來提高產量。

■ 新功能：
當前使用的所有設備，都是使用內徑規來測試晶圓的厚度，而新導入的設備使用NCG（非接觸規）來對應MEMS晶圓，例如cavity構造和開孔的晶圓，在加工過程中不直接接觸晶圓，而是用激光測試厚度，使其加工到指定的厚度。

■加工直徑：4、5、6、8 (12)英寸
■量產對應： 100～150μm
■MEMS晶圓對應示例

進行SOI・GWSS晶圓以及開孔・cavity構造・矽穿孔・非圓形等的晶圓減薄→拋光等一條龍式加工。

■　單片式背面拋光

對減薄後在表面上有輕微凸凹的矽片進行拋光。
進行慎重且迅速的拋光，以避免影響表面性能。為了避免變形和刮擦，需要很高的精度。

■比較批量拋光的優勢：
●由於不需要蠟，所以減少了清洗工序的負荷，成為清潔度更高的產品。
●和批量式相比，由於沖孔的速度較快，因此需要較少的拋光量即。
●由於平面內的拋光量變得更均勻，因此可以得到高平坦度的產品。

●　單片式背面拋光

加工對象晶圓：4、5、6、8英寸對應

●　單片式背面拋光

薄型MEMS晶圓片也可以在薄化後進行拋光

■ 新裝置: 8英寸用單片式拋光
■加工直徑: 4、5、6、8英寸
■最薄型量產實績:8英寸　８５μm

●　8英寸用單片式拋光

加工對象晶圓：4、5、6、8英寸對應

●　8英寸用單片式拋光

最薄型量產實績:８英寸　８５μm

■　自動刷洗裝置

■ 新裝置：
拋光後會微少殘留一些堿性成分的拋光液等，在它們形成氧化膜之前，如果不能迅速清洗，將會成為汙點和顆粒的根源。
以前是由人工（按批量分批）使用表面活性劑一片一片地對晶圓進行刷洗。由於導入自動清洗裝置，消除了人工作業的差異，並且實現了均勻、高精度的顆粒清除。

■加工直徑:4、5、6、8英寸
■量產厚度對應：～ 100μm
■SOI晶圓，例如帶圖案的晶圓·MEMS晶圓等
也對應GWSS晶圓。

●　自動刷洗裝置

與手動操作相比，顆粒減少顯著。

●　自動刷洗裝置

加工對象晶圓：4、5、6、8英寸對應
即使對於矽以外的藍寶石·SiC也發揮效果。

■　加工面非接觸式膠膜剝離

剝離背面的膠膜而不接觸拋光的加工面。
■加工直徑: 5･6英寸
■對應膠膜：UV膜
■特征：
●伯努利機械手臂在不接觸晶圓的情況下運送晶圓。
●將晶圓安置在平臺上照射紫外線後，將其外圍部分吸起自動剝離膠膜。

●加工表面非接觸式膠膜剝離機

加工對象晶圓：5、6英寸對應

●　加工表面非接觸式膠膜剝離機

拋光後的表面與金屬接觸時會產生微刮，但本機可以自動剝離而無需接觸。

■　帶圖案的晶圓RCA清洗

■目標項目
・帶金屬圖案的晶圓背面的RCA清洗(除去顆粒・金屬汚染)
・貼膜晶圓的背面的RCA清洗(除去顆粒・金屬汚染)
・支撐基盤/鍵合片的背面的RCA清洗(除去顆粒・金屬汚染)

■基本規格
・拋光面非接觸式全自動搬送（晶片盒到晶片盒）
・2室同時自旋方式（RCA清洗⇒純水漂洗⇒乾燥）
・用一種液體清除顆粒和金属汚染
・對應4、5、6、8英寸最小厚度150μm（目前在向150μm以下調節中）
・可對應帶支撐基盤的晶圓

■清潔度（有圖案的晶圓背面）
顆粒：≧0.3μm，≦50個/wf
重金屬水平：≦5.0E10atoms/㎝-2
(Ka,Ca,Ti,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Al,Na)

帶圖案的晶圓背面的RCA清洗視頻請點擊這裏 →

●　帶圖案的晶圓RCA清洗