4-1 實驗設備
本實驗選用相差顯微鏡(廠牌：Nicolet；機型：Nic-plan)進行光學檢驗分析，
外觀如圖 4-1 所示，該顯微鏡有一組上下光源，可以針對穿透式顯微或反射式顯 微對於樣品調整背景光源，系統架構如圖 4-2 所示。並在觀測處裝設 CCD 觀察 樣品經過該檢驗設備後所呈現的影像數據。
圖 4-1 相差顯微鏡
圖 4-2 相差顯微鏡系統架構
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4-2 實驗設計
本實驗主要針對兩部分進行設計及分析，分別為：
a. DBG 技術與 DAG 技術的切割面之比較
b. 各種不同粒度砂紙對於薄化晶粒所造成切割面之比較
針對以上實驗，將使用測試片晶圓(Dummy)進行研究分析，準備三片晶圓分 別使用DBG 技術與 DAG 技術製程，實驗 a 樣品完成後各取 3 顆晶粒進行檢驗，
在載玻片上貼雙面膠帶，側立晶粒在雙面膠帶上與載玻片垂直，使用儀器檢驗晶 粒側面，如圖 4-4 所示，其條件與參數如下表 4-1：
表 4-1 實驗 a 條件與參數
實驗組 a-1 a-2 a-3
製程技術 DAG DBG DBG
完成晶粒大小 5mm X 5mm 5mm X 5mm 5mm X 5mm 晶粒完成厚度 100μm 100μm 100μm 切割刀鑽石粒度 #3500 #3500 #2000
樣品數 3 3 3
圖 4-3 晶粒大小為 5mm X 5mm 的樣品
圖 4-4 側立晶粒後使用儀器檢驗晶粒側面
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圖 4-6 在晶粒畫面中心截取縱向線截面的灰階值 最後結果得如下表 4-3：
表 4-3 實驗 a 的結果畫面及中心灰階值
實驗組 a-1
製程技術 DAG
切割刀鑽石粒度 #3500
樣品1
樣品2
樣品3
實驗組 a-2
製程技術 DBG
切割刀鑽石粒度 #3500
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樣品1
樣品2
樣品3
實驗組 a-3
製程技術 DBG
切割刀鑽石粒度 #2000
樣品1
樣品2
樣品3
在灰階值0~255 中，0 代表純黑，255 代表純白，如圖 4-7 所示，在影像畫 面中選用灰階值231~255 為影像最為清晰之圖像，在此情況下，小於 231 的灰階
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151~200 41 13 13 67 22.33
201~230 3 19 34 56 18.67
231~255 46 14 26 86 28.67
實驗組
231~255 48 12 19 79 26.33
實驗組
101~150 26 34 22 82 27.33
151~200 5 10 27 42 14.00
201~230 5 3 3 11 3.67
231~255 16 13 12 41 13.67
a-2
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以灰階值231~255 項目平均數繪製圖 4-8
圖 4-8 實驗 a 中各組實驗的灰階值 231~255 項目平均數
由以上分析得知在側面切割面表現中，在相同鑽石粒度#3500 中，一般工藝 DAG 技術略優於新型工藝 DBG 技術；在新型工藝 DBG 技術中，比較兩種切割 刀鑽石粒度，鑽石粒度#3500 是優於鑽石粒度#2000，所以在新型工藝 DBG 技術 中依然由鑽石粒度取決於切割面的優劣。
4-4 不同粒度砂紙對於薄化晶粒造成切割面結果與分析
使用不同砂紙進行側面研磨之後，如之前方式擷取畫面結果，並在晶粒畫面 中心截取縱向線截面灰階值，如下表：
表 4-5 實驗 b 的結果畫面及中心灰階值
實驗組 b-1
砂紙粒度 #240
樣品1
34
樣品2
樣品3
實驗組 b-2
砂紙粒度 #400
樣品1
樣品2
樣品3
實驗組 b-3
砂紙粒度 #800
樣品1
35
樣品2
樣品3
實驗組 b-4
砂紙粒度 #1000
樣品1
樣品2
樣品3
實驗組 b-5
砂紙粒度 #1200
樣品1
36
37
101~150 17 20 20 57 19.00
151~200 13 6 15 34 11.33
201~230 12 5 8 25 8.33
231~255 22 26 11 59 19.67
實驗組 砂紙粒度
灰階值 樣品1 樣品2 樣品3 總和 平均
1~50 21 16 11 48 16.00
51~100 22 22 15 59 19.67
101~150 18 14 21 53 17.67
151~200 17 16 25 58 19.33
201~230 4 7 13 24 8.00
231~255 19 30 21 70 23.33
實驗組 砂紙粒度
灰階值 樣品1 樣品2 樣品3 總和 平均
1~50 15 13 8 36 12.00
51~100 26 19 29 74 24.67
101~150 17 14 14 45 15.00
151~200 7 21 11 39 13.00
201~230 12 6 17 35 11.67
231~255 37 35 28 100 33.33
b-5
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以灰階值231~255 項目平均數繪製圖 4-9
圖 4-9 實驗 b 中各組實驗的灰階值 231~255 項目平均數 利用迴歸分析的最小方差法重新建立迴歸線，如下圖 4-10
圖 4-10 實驗 b 建立模型預測線
利用灰階值231~255 的項目平均數及砂紙粒度可以建立一條二項式的預測 線，其R-Squared 可達 0.986。因此當砂紙粒度越小時，可以得知其灰階值 231~255 的項目數會越低，代表其表面越粗糙；當砂紙粒度越大時，其灰階值 231~255 的項目數會越高，代表其表面越平整。