控制12寸再生晶圓雙面拋光平坦度的方法有哪些?
控制12寸再生晶圓雙面拋光平坦度的方法主要包括以下幾種:
一、拋光設(shè)備和技術(shù)
雙面拋光設(shè)備:
使用雙面拋光設(shè)備對(duì)晶圓進(jìn)行加工,這種設(shè)備能同時(shí)控制工件的兩面,有效地避免應(yīng)力差與粘結(jié)誤差引起的變形問(wèn)題。
化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)技術(shù):
CMP技術(shù)結(jié)合了化學(xué)腐蝕和機(jī)械研磨的雙重作用,可以在晶圓表面形成一層化學(xué)反應(yīng)層,并通過(guò)機(jī)械研磨去除這層反應(yīng)層,從而實(shí)現(xiàn)晶圓表面的平坦化。
采用CMP技術(shù)時(shí),需要精確控制拋光液的濃度、流速、pH值以及拋光墊的材料等參數(shù),以獲得良好的拋光效果。
二、優(yōu)化拋光工藝參數(shù)
拋光時(shí)間:
拋光時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響晶圓表面的平坦度。需要根據(jù)晶圓的初始狀態(tài)和目標(biāo)平坦度要求,合理設(shè)定拋光時(shí)間。
壓力控制:
在拋光過(guò)程中,晶圓和拋光墊之間的壓力是影響拋光效果的關(guān)鍵因素之一。需要精確控制拋光壓力,以確保晶圓表面各處的拋光速率一致。
旋轉(zhuǎn)速度:
拋光時(shí)晶圓和拋光墊的旋轉(zhuǎn)速度也會(huì)影響拋光效果。需要合理設(shè)定旋轉(zhuǎn)速度,以獲得均勻的拋光效果。
三、采用特殊的加工工藝
分階段研磨:
采用多個(gè)研磨階段,如粗研磨、精研磨和拋光等,逐步去除晶圓表面的不平整部分,最終實(shí)現(xiàn)高平坦度。
特殊拋光液:
使用特制的拋光液,如含有特定顆粒大小和濃度的拋光粉,以優(yōu)化拋光效果。
拋光墊選擇:
選擇合適的拋光墊材料,如聚氨酯拋光墊,并根據(jù)拋光需求調(diào)整拋光墊的硬度和粗糙度。
四、質(zhì)量控制與監(jiān)測(cè)
在線監(jiān)測(cè):
在拋光過(guò)程中,采用非接觸式在線測(cè)量裝置對(duì)晶圓厚度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),以確保拋光過(guò)程的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
最終檢驗(yàn):
對(duì)拋光后的晶圓進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)和測(cè)試,如使用掃描電子顯微鏡(SEM)或原子力顯微鏡(AFM)等工具檢查晶圓表面的形貌和粗糙度,以確保其質(zhì)量符合要求。
綜上所述,控制12寸再生晶圓雙面拋光平坦度需要綜合考慮拋光設(shè)備、拋光工藝參數(shù)、加工工藝以及質(zhì)量控制等多個(gè)方面。通過(guò)采用良好的拋光設(shè)備和技術(shù)、優(yōu)化拋光工藝參數(shù)、采用特殊的加工工藝以及加強(qiáng)質(zhì)量控制與監(jiān)測(cè)等措施,可以實(shí)現(xiàn)高平坦度的雙面拋光晶圓的生產(chǎn)。
五、高通量晶圓測(cè)厚系統(tǒng)
高通量晶圓測(cè)厚系統(tǒng)以光學(xué)相干層析成像原理,可解決晶圓/晶片厚度TTV(Total Thickness Variation,總厚度偏差)、BOW(彎曲度)、WARP(翹曲度),TIR(Total Indicated Reading 總指示讀數(shù),STIR(Site Total Indicated Reading 局部總指示讀數(shù)),LTV(Local Thickness Variation 局部厚度偏差)等這類(lèi)技術(shù)指標(biāo)。
高通量晶圓測(cè)厚系統(tǒng),全新采用的第三代可調(diào)諧掃頻激光技術(shù),傳統(tǒng)上下雙探頭對(duì)射掃描方式,可兼容2英寸到12英寸方片和圓片,一次性測(cè)量所有平面度及厚度參數(shù)。
1,靈活適用更復(fù)雜的材料,從輕摻到重?fù)?P 型硅 (P++),碳化硅,藍(lán)寶石,玻璃,鈮酸鋰等晶圓材料。
重?fù)叫凸瑁◤?qiáng)吸收晶圓的前后表面探測(cè))
粗糙的晶圓表面,(點(diǎn)掃描的第三代掃頻激光,相比靠光譜探測(cè)方案,不易受到光譜中相鄰單位的串?dāng)_噪聲影響,因而對(duì)測(cè)量粗糙表面晶圓)
低反射的碳化硅(SiC)和鈮酸鋰(LiNbO3);(通過(guò)對(duì)偏振效應(yīng)的補(bǔ)償,加強(qiáng)對(duì)低反射晶圓表面測(cè)量的信噪比)
絕緣體上硅(SOI)和MEMS,可同時(shí)測(cè)量多層結(jié)構(gòu),厚度可從μm級(jí)到數(shù)百μm 級(jí)不等。
可用于測(cè)量各類(lèi)薄膜厚度,厚度可低至4μm ,精度可達(dá)1nm。
1,可調(diào)諧掃頻激光的“溫漂”處理能力,體現(xiàn)在復(fù)雜工作環(huán)境中抗干擾能力強(qiáng),一改過(guò)去傳統(tǒng)晶圓測(cè)量對(duì)于“主動(dòng)式減震平臺(tái)”的重度依賴,成本顯著降低。
2,靈活的運(yùn)動(dòng)控制方式,可兼容2英寸到12英寸方片和圓片測(cè)量。
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