Hur man polerar silikonwafers

Förpoleringsförberedelse

Innan du börjar själva poleringsprocessen finns det flera viktiga förberedande steg:

Rengöring

Rengör skivans ytor noggrant för att ta bort eventuella partiklar eller kemikalierester från tidigare processer som läppning eller etsning. Kontaminering kan leda till ytdefekter vid polering. Vi rekommenderar rengöring via:

SC-1 ren- Het ammoniumhydroxid, väteperoxid och vatten i förhållandet 1:1:5 vid 75 grader i 10 minuter

SC-2 ren- Varm saltsyra, väteperoxid och vatten i förhållandet 1:1:6 vid 75 grader i 10 minuter

Snabbtömningssköljning (QDR)- Flera bad med överflödande DI-vatten i 2-3 minuter vardera

Inspektion

Inspektera noggrant waferytor efter rengöring med ljusfältsläge för att kontrollera:

Kvarvarande partiklar eller fläckar

Gropar, repor eller skador under ytan från tidigare processer

Andra fysiska defekter som kantspån/sprickor

Åtgärda eventuella problem i detta skede före polering för att undvika förvärrande defekter.

Applicera stödskikt

Applicera ett självhäftande stödskikt på baksidan av wafern för att ge enhetligt stöd under polering och förhindra skador på baksidan:

Applicera 1-2 lager av UV-härdbart lim

Se till att det är helt härdat innan polering

Tabell 1. Rekommenderade stödskikt

Poleringsutrustning

Nyckelfunktioner:

Variabel spindelhastighet upp till 120 rpm

Programmerbar nedkraft/tryck upp till 8 psi

Vridmomentövervakning i realtid

Automatiserad flytning/utmatning

Integrerade efterpoleringsstationer

Poleringsprocesssteg

De viktigaste poleringsstegen beskrivs nedan:

Förbered/klä poleringsdyna

Välj lämpligt dynmaterial (se rekommendationer senare)

Konditionera nya kuddar genom diamantimpregnering

Före varje löpning, klä pad med diamantskiva för att fräscha upp ytan

Mount Wafer

Fäst wafern ordentligt på waferchucken/bäraren

Centrera wafern ordentligt för att säkerställa jämn polering

Ställ in processparametrar

Spindelhastighet -30-60 rpmtypisk

Tryck -3-5 psitypisk

Slammatningshastighet -100-250 ml/min

Processens varaktighet - Beroende på materialavlägsnande som krävs

Börja poleringscykeln

Starta spindelrotationen

Dispensera slurry på mitten av dynan kontinuerligt

Sänk waferchucken och koppla in dynan per inställt tryck

Övervaka vridmomentet under hela processen

Rengöring efter polering

Grundlig rengöring efter polering är avgörande för att ta bort rester och minimera defekter:

Primärt rent- Borsta skrubba waferytor med ammoniumhydroxid eller acetatbaserade lösningar

Sekundär ren- Kort dopp i HF eller andra sura lösningar för att avlägsna kemikalierester

QDR – Flera bräddbad i 3-5 minuter vardera

Inspektera färdiga wafers igen efter rengöring. Omarbeta/polera om alla nödvändiga områden innan du fortsätter till nästa processsteg.

Silicon Wafer Polering Process Optimering

Det finns flera nyckelparametrar som kan ställas in för att optimera waferpoleringsprocessen:

Tillämpad nedkraft/tryck

Högre tryck ökar polerings-/materialavlägsningshastigheten

För mycket tryck leder till kantavrundning, mikrosprickor

3-5 psi optimal för de flesta applikationer

Rotationshastighet

Ökar temperaturen vid pad-wafer-gränssnittet

Högre hastigheter ökar poleringshastigheten upp till en punkt

30-60 rpmlämplig för de flesta batchprocesser

Pad material

Att välja underlagsmaterial påverkar nyckelfaktorer som poleringshastighet, ytfinish och defektnivåer:

Tabell 2. Jämförelser av dynans material

Mjukare kuddar skär snabbare men slutar inte lika smidigt

Hårda kuddar långsammare polering och högre polering

Flerstegsprocesser idealiska med hårdare slutlig pad

Uppslamningsoptimering

Balansering av slipmedelsinnehåll/kemi/pH/flödeshastighet kritisk

Skräddarsy slamformuleringar efter applicering och dynmaterial

Testa och förbättra våra slurries kontinuerligt för optimala resultat

Analys efter polering

Att utvärdera och analysera kvaliteten på skivorna efter polering är absolut nödvändigt för att säkerställa att specifikationerna uppfylls och identifiera processförbättringar. Nyckelanalyser inkluderar:

Ytsträvhet

Mät Ra-, RMS-, PSD- och HF-data

Övervaka lång våglängdsfigur/planhet

Identifiera repor, gropar, partiklar, ytterligare polering som behövs

Film tjocklek

Bekräfta borttagning av erforderligt tjockleksskikt

Kontrollera tjocklekens enhetlighet över skivans yta

Haze Levels

Mät haze % och distribution

Säkerställ minimala kvarvarande ytskador enligt applikationsspecifikationer

Defektinspektion

Använd ljusfält, mörkfält, etc för att avslöja kvarvarande defekter

Jämför nivåer/typer av defekter före och efter polering

Återkopplingsdata för att justera pad, slurry, parametrar

Våra integrerade mätverktyg ger omfattande analytiska möjligheter för optimal processkontroll.

Ytfinish

Ra< 1 ångström möjlig

RMS< 2 Ångström typisk specifikation

Minimera mikrogrovheten genom processoptimering

Total tjockleksvariation (TTV)

TTV < 1 um tvärs över skivans diameter lätt att uppnå

TIR < 3 bågsekunder över stor optik möjlig

Subnanometertjocklekslikformighet påvisades

Defektdensiteter

Noll nano-repor genom padkonditionering, matningsoptimering

< 5 defects/cm^2 over large areas

Partikeldetektering och minimering ner till<0.1 um

Kontakta vårt ingenjörsteam för att granska dina tekniska krav så skräddarsyr vi en omfattande poleringsprocess för att tillgodose även de mest stränga specifikationerna.