张新平

（北京中电科电子装备有限公司，北京100176）



晶圆减薄产生废品的原因及工艺改进实践

张新平

（北京中电科电子装备有限公司，北京100176）

摘要：对半导体工艺设备减薄机的装配及晶片加工质量保证方法进行了分析和总结。

关键词：超精密丝杠；装配精度；气浮轴承；装配工艺

晶圆减薄机中主轴与磨轮工作原理如图1所示。整机由伺服电机驱动气浮主轴（减薄磨头）作微进给，同时磁悬浮电机使减薄磨头高速旋转，对置于气浮承片台上的晶圆进行磨削加工，使晶圆的厚度、表面粗糙度、平面度、平行度达到非常高的精度要求。常见的150 mm、200 mm晶片，经减薄机磨削减薄后TTV（总厚度偏差）精度等级指标能够达到1 μm。但在减薄机的加工过程中主轴系统有时会产生轻微振动，可能会导致产品表面粗糙度过大或产品平行度误差过大，致使产品的质量达不到要求，出现废品，给生产成品率和产品成本造成很大的影响。下面就晶圆减薄机在晶圆加工过程中产生废品的原因进行分析，提出相应的工艺改进措施。

对主轴超精密丝杠的装配精度进行了现场故障分析，故障率一般在6%～8%，找出了发生故障的原因，并制定了装配工艺改进方法，使晶圆减薄机加工产品合格率和产品质量达到最大。

1　保证加工质量的超精密滚珠丝杠

超精密滚珠丝杠副是电子专用设备的关键精密机构之一，由螺杆、螺母、滚珠丝杠和回珠器组成，主要功能是将伺服电机旋转运动转换成直线往复运动，因其稳定可靠，在精密机械装备中广泛应用。……