量產晶背減薄的砂輪特性
隨著半導體元件持續朝高積體化、小型化與高效能發展,晶圓製程對薄型化及高品質表面的要求也日益提升。晶圓背面減薄(Back Grinding)是半導體後段製程中相當重要的加工環節,其主要目的在於將晶圓背面的厚度加工至所需尺寸,同時降低總厚度變異(TTV)、控制翹曲(Warp/Bow),並兼顧表面粗糙度及晶圓強度,以滿足後續切割、封裝及組裝製程的需求。
在量產條件下,背面減薄砂輪不僅需要具備良好的材料去除能力,更必須兼顧加工效率、砂輪壽命、加工穩定性及晶圓品質。尤其面對Si、SiC、GaN等不同晶圓材料,其硬度、脆性、熱傳導特性及加工難易度皆有所差異,因此砂輪的磨料種類、粒度、濃度、結合劑以及孔隙結構,都會直接影響磨削性能。
因此,量產晶背減薄所使用的砂輪,並非單純追求「磨得快」,而是在材料去除率、磨削負荷、砂輪自銳性、加工表面品質與使用壽命之間取得最佳平衡。如何依據晶圓材料與設備條件選擇適當的砂輪特性,並建立穩定且可重複的量產加工條件,已成為晶圓薄化製程提升效率與良率的重要關鍵。
實例:以下為使用在日本DISCO研磨機上的連續三片晶圓研磨的電流狀態,機台設定最大電流值為20A,在連續加工的安全電流在16A以下,避免晶圓破裂的風險(尤其在減薄到100μm以下)和限定晶圓的應力殘留值來降低翹曲程度。

在一顆良好的砂輪設計下,可以看到連續三片的電流值有以下狀態:
1.砂輪瞬間接觸晶圓的電流在14.5A ~ 15.5A,確保在客戶的設定內。
2.接觸的最大電流和加工中的電流值落差在2A以內,隱含砂輪受到的瞬間壓力差較小,降低了晶圓破裂的風險。
3.在持續研磨的約8分鐘中,砂輪維持良好的自銳性,電流穩定到加工完成。
對於客戶的不同晶背減薄需求,北聯能提供多種砂輪配方,符合量產的加工要求,適度的降低對進口耗材的依賴性,如有需求可以聯絡北聯研磨業務,我們會快速安排專業的團隊服務你。