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摘要
? ? ? 在鋸切階段后的自動(dòng)檢測(cè)(AOI)過(guò)程中，觀察到成品率大幅下降。進(jìn)行一步一步的AOI檢驗(yàn)檢查和缺陷審查，以查看哪一步導(dǎo)致了大的產(chǎn)量下降，哪種缺陷對(duì)產(chǎn)量下降的貢獻(xiàn)最大。掃描電鏡和能譜分析顯示了顆粒的形狀和化學(xué)元素。從EDS的結(jié)果來(lái)看，粒子可以分為兩類(lèi)。一種是無(wú)機(jī)相關(guān)材料，主要包括硅元素，來(lái)自saw階段。通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，找到合理的聲表面波相關(guān)參數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，以去除聲表面波級(jí)中的粒子。但是這種粒子的數(shù)量很少。產(chǎn)量只提高了不到5%。我們的主要努力是去除另一種顆粒，即有機(jī)相關(guān)材料，主要包括碳和氧元素。這種顆粒來(lái)自膠帶殘留物。為了去除殘留的膠帶，在鋸臺(tái)之前增加了一個(gè)步驟。幾乎所有殘留的膠帶都被移除了，最終產(chǎn)率提高了15%以上。
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介紹
? ? ? 在本文中，AOI步驟的產(chǎn)量下降大部分是由粒子造成的。電子封裝組件中的顆粒一直是一項(xiàng)非常具有挑戰(zhàn)性的去除工作。一些顆粒會(huì)直接導(dǎo)致質(zhì)量問(wèn)題，而另一些顆?？赡軙?huì)引發(fā)可靠性問(wèn)題。找到粒子的根本原因，識(shí)別它，描述它是如何發(fā)生的，然后消除它，這是非常重要的。同時(shí)，粒子可能來(lái)自各種來(lái)源，如直接物質(zhì)、間接物質(zhì)、環(huán)境、設(shè)備，甚至人類(lèi)。在過(guò)去，大量的研究已經(jīng)調(diào)查了缺陷形成。本文提出了一種新的方法來(lái)除去幾乎所有的這些顆粒，最終產(chǎn)率提高了15%以上。
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粒子軌跡
? ? ? 為了避免資源浪費(fèi)，請(qǐng)執(zhí)行兩個(gè)步驟分別在引入和探測(cè)步驟后添加。在進(jìn)入步驟之后，在鋸床中使用清潔功能，然后在所有晶片上運(yùn)行AOI。平均收率為85.7%。審查結(jié)果顯示，幾乎所有的缺陷都是晶圓廠問(wèn)題，包括表面劃痕、金屬缺失、焊盤(pán)腐蝕和小顆粒。然后用AOI檢驗(yàn)步驟探測(cè)和操作所有10個(gè)晶片。平均收率為83.4%。復(fù)查結(jié)果顯示，附加缺陷是一個(gè)顆粒，應(yīng)該來(lái)自探針機(jī)。晶片在潔凈室被探測(cè)，潔凈室是10K級(jí)的，環(huán)境中應(yīng)該有一些微粒。因此，產(chǎn)量下降是正常的，可以通過(guò)鋸清潔步驟消除。鋸清潔功能用于清潔所有晶圓，然后AOI再次進(jìn)行。收益率回到了85%的水平。然后所有的晶圓被鋸，AOI再次檢查。產(chǎn)量下降了大約15%?，F(xiàn)在收益率在70%的水平。鋸切步驟包含清潔步驟，這意味著清潔功能無(wú)法消除15%的產(chǎn)量下降。在回顧了所有的缺陷之后，我們發(fā)現(xiàn)幾乎所有的附加缺陷都是粒子。從這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，我們知道大的產(chǎn)量下降是由鋸步引起的，產(chǎn)量下降的原因是顆粒。
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?粒子分析 ?
? ? ? ? 圖3顯示了無(wú)機(jī)相關(guān)材料，主要包括一種Si元素。缺陷尺寸約為40米。圖。圖4顯示了有機(jī)相關(guān)材料，主要包括一種碳和氧元素。這個(gè)缺陷的尺寸約為8米。他們倆都是從鋸子臺(tái)來(lái)的。對(duì)于硅顆粒來(lái)說(shuō)，它是saw過(guò)程中的硅殘余物，太大而不能被清潔系統(tǒng)去除。為了解決這種顆粒，應(yīng)優(yōu)化鋸切或清潔參數(shù)。對(duì)于碳和氧粒子，它來(lái)自膠帶殘留物，因?yàn)橹挥心z帶材料具有有機(jī)相關(guān)材料。由于膠帶在紫外線階段之前非常粘，如果膠帶殘留物粘附在芯片表面，很難去除。
顆粒去除和產(chǎn)量提高
? ? ? 從上面的分析來(lái)看，兩種粒子的產(chǎn)量下降很大。由于這兩種粒子的性質(zhì)不同，我們分別進(jìn)行了解析。無(wú)機(jī)粒子主要是殘留的硅。它們可以通過(guò)調(diào)整聲表面波參數(shù)以產(chǎn)生越來(lái)越少的顆粒來(lái)解決，并且可以通過(guò)調(diào)整清潔參數(shù)來(lái)去除。因此，使用兩個(gè)DOE通過(guò)調(diào)整鋸和清潔參數(shù)來(lái)監(jiān)控產(chǎn)量下降性能。見(jiàn)表1.在該表中，我們更改了不同的參數(shù)，以找到saw工藝的優(yōu)化參數(shù)。
? ? ? 見(jiàn)表4中的結(jié)果.表面紫外線照射后，膠帶殘留物的粘性比以前小。膠帶的殘留物也不粘，很容易通過(guò)清潔步驟去除。清洗后，我們?cè)俅芜\(yùn)行AOI檢查，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量回到了85%的水平。選擇兩張晶片圖作為樣本。參見(jiàn)圖。圖5和圖6。6顯示了工藝優(yōu)化前后更差和更好的產(chǎn)率圖。然后又使用了20個(gè)工程晶片為了驗(yàn)證它。結(jié)果是相似的，剩余的10%產(chǎn)量損失被回收。所有的缺陷都是在顯微鏡下檢查的，幾乎所有的缺陷都是晶圓廠的問(wèn)題，就像晶圓是在AOI檢查之后檢查的一樣。所有工程晶片的當(dāng)前產(chǎn)量與引入的AOI產(chǎn)量相似，并且在管芯表面上幾乎沒(méi)有顆粒和附加缺陷。該方法對(duì)提高產(chǎn)量非常有效。雖然它會(huì)增加一些周期時(shí)間，但它給了我們更多的利潤(rùn)。
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表1 能源部尋找優(yōu)化鋸鋸參數(shù)
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表4 具有不同速度的頂部側(cè)面的紫外線
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圖5工藝優(yōu)化前的葉片產(chǎn)率（75.52%）
結(jié)論
? ? ? 缺陷檢查和審查表明，顆粒是對(duì)我們的產(chǎn)量缺陷最常見(jiàn)的影響。能譜分析表明有兩種顆粒。一個(gè)是硅殘留物，另一個(gè)是膠帶殘留物。我們調(diào)整了saw參數(shù)以去除硅殘留物，并使用了額外的表面紫外線步驟來(lái)去除膠帶殘留物。最后，我們?cè)谏a(chǎn)中實(shí)施了這兩項(xiàng)變革，并使產(chǎn)量提高了約15%。我們還有其他產(chǎn)量損失問(wèn)題需要解決，但它們都是晶圓廠問(wèn)題缺陷。我們將與晶圓廠一起致力于產(chǎn)量的提高，下次將分享一些經(jīng)驗(yàn)。
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