วิธีการขัดเวเฟอร์ซิลิคอน

การเตรียมการขัดเงาเบื้องต้น

ก่อนที่จะเริ่มกระบวนการขัดเงาจริง มีขั้นตอนการเตรียมการที่สำคัญหลายประการ:

การทำความสะอาด

ทำความสะอาดพื้นผิวเวเฟอร์อย่างทั่วถึงเพื่อกำจัดอนุภาคหรือสารเคมีตกค้างจากกระบวนการก่อนหน้า เช่น การขัดหรือการกัด การปนเปื้อนอาจทำให้เกิดข้อบกพร่องที่พื้นผิวระหว่างการขัดเงา เราขอแนะนำให้ทำความสะอาดผ่าน:

เซาท์แคโรไลนา-1 สะอาด- แอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ร้อน ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และน้ำ ในอัตราส่วน 1:1:5 ที่ 75 องศา เป็นเวลา 10 นาที

เซาท์แคโรไลนา-2 สะอาด- กรดไฮโดรคลอริกร้อน ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และน้ำ ในอัตราส่วน 1:1:6 ที่ 75 องศา เป็นเวลา 10 นาที

การล้างแบบทิ้งด่วน (QDR)- น้ำ DI ที่ล้นหลายอ่างเป็นเวลา 2-3 นาทีต่ออ่าง

การตรวจสอบ

ตรวจสอบพื้นผิวเวเฟอร์อย่างระมัดระวังหลังจากทำความสะอาดโดยใช้โหมด Brightfield เพื่อตรวจสอบ:

อนุภาคหรือคราบตกค้าง

หลุม รอยขีดข่วน หรือความเสียหายใต้ผิวดินจากกระบวนการก่อนหน้านี้

ข้อบกพร่องทางกายภาพอื่นๆ เช่น เศษ/รอยแตกที่ขอบ

แก้ไขปัญหาใดๆ ในขั้นตอนนี้ก่อนที่จะขัดเงาเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ข้อบกพร่องรุนแรงขึ้น

ใช้ชั้นสำรอง

ใช้ชั้นกาวด้านหลังที่ด้านหลังของแผ่นเวเฟอร์เพื่อให้การรองรับที่สม่ำเสมอระหว่างการขัดเงา และป้องกันความเสียหายที่ด้านหลัง:

ใช้กาวยูวีรักษาได้ 1-2 ชั้น

ให้แน่ใจว่าหายขาดก่อนที่จะขัด

ตารางที่ 1. ชั้นรองรับที่แนะนำ

อุปกรณ์ขัดเงา

ความสามารถที่สำคัญ:

ความเร็วแกนหมุนแปรผันสูงสุด 120 รอบต่อนาที

แรงกด/แรงดันที่ตั้งโปรแกรมได้สูงถึง 8 psi

การตรวจสอบแรงบิดแบบเรียลไทม์

การจ่าย/ป้อนสารละลายอัตโนมัติ

สถานีทำความสะอาดหลังการขัดเงาแบบรวม

ขั้นตอนกระบวนการขัดเงา

ขั้นตอนการขัดหลักมีดังต่อไปนี้:

เตรียม/แต่งแผ่นขัด

เลือกวัสดุแผ่นที่เหมาะสม (ดูคำแนะนำในภายหลัง)

ปรับสภาพแผ่นใหม่ด้วยการชุบเพชร

ก่อนการวิ่งแต่ละครั้ง ให้สวมแผ่นรองที่มีแผ่นเพชรเพื่อรีเฟรชพื้นผิว

เมาท์เวเฟอร์

ยึดแผ่นเวเฟอร์ให้แน่นกับหัวจับ/ตัวพา

จัดวางแผ่นเวเฟอร์ให้อยู่ตรงกลางเพื่อให้แน่ใจว่ามีการขัดเงาสม่ำเสมอ

ตั้งค่าพารามิเตอร์กระบวนการ

ความเร็วแกน -30-60 รอบต่อนาทีทั่วไป

ความดัน -3-5 ปอนด์ต่อตารางนิ้วทั่วไป

อัตราการป้อนสารละลาย -100-250 มล./นาที

ระยะเวลาของกระบวนการ - ขึ้นอยู่กับความจำเป็นในการกำจัดวัสดุ

เริ่มต้นรอบการขัด

เริ่มการหมุนแกนหมุน

จ่ายสารละลายลงบนกึ่งกลางของแผ่นอย่างต่อเนื่อง

ลดหัวจับเวเฟอร์และแผ่นยึดตามแรงดันที่ตั้งไว้

ตรวจสอบแรงบิดตลอดกระบวนการ

การทำความสะอาดหลังการขัดเงา

การทำความสะอาดอย่างละเอียดหลังการขัดเงาเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการขจัดสิ่งตกค้างและลดข้อบกพร่อง:

ทำความสะอาดเบื้องต้น- แปรงขัดพื้นผิวเวเฟอร์ด้วยสารละลายแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์หรืออะซิเตท

ความสะอาดรอง- จุ่ม HF หรือสารละลายกรดอื่นๆ สั้นๆ เพื่อขจัดสารเคมีตกค้าง

QDR - อ่างน้ำล้นหลายอ่าง ครั้งละ 3-5 นาที

ตรวจสอบเวเฟอร์ที่เสร็จแล้วอีกครั้งหลังจากทำความสะอาด ทำงานใหม่/ขัดเงาพื้นที่ที่จำเป็นอีกครั้งก่อนดำเนินการขั้นตอนกระบวนการถัดไป

การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการขัดเงาซิลิคอนเวเฟอร์

มีพารามิเตอร์สำคัญหลายประการที่สามารถปรับแต่งเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการขัดเวเฟอร์ได้:

แรงกด/แรงดันประยุกต์

แรงดันสูงจะเพิ่มอัตราการขัดเงา/การกำจัดวัสดุ

แรงกดมากเกินไปทำให้เกิดการปัดเศษของขอบ รอยแตกขนาดเล็ก

3-5 psi เหมาะสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่

ความเร็วในการหมุน

เพิ่มอุณหภูมิที่ส่วนต่อประสานของแผ่นเวเฟอร์

ความเร็วที่สูงขึ้นจะเพิ่มอัตราการขัดเงาถึงจุดหนึ่ง

30-60 รอบต่อนาทีเหมาะสำหรับกระบวนการแบทช์ส่วนใหญ่

วัสดุแผ่น

การเลือกวัสดุแผ่นขัดจะส่งผลต่อปัจจัยสำคัญ เช่น อัตราการขัดเงา ผิวสำเร็จ และระดับข้อบกพร่อง:

ตารางที่ 2 การเปรียบเทียบวัสดุของแพ้ด

แผ่นที่นุ่มกว่าจะตัดเร็วกว่าแต่การตกแต่งไม่เรียบเท่าที่ควร

แผ่นแข็งจะขัดช้ากว่าและมีความเงาสูงกว่า

กระบวนการหลายขั้นตอนเหมาะอย่างยิ่งกับการใช้แผ่นสุดท้ายที่แข็งกว่า

การเพิ่มประสิทธิภาพของถนนลาดยาง

การปรับสมดุลของสารที่มีฤทธิ์กัดกร่อน/เคมี/pH/อัตราการไหลเป็นสิ่งสำคัญ

ปรับแต่งสูตรสารละลายให้เหมาะกับการใช้งานและวัสดุแผ่น

ทดสอบและปรับปรุงสารละลายของเราอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

การวิเคราะห์หลังการขัดเงา

การประเมินและวิเคราะห์คุณภาพเวเฟอร์หลังการขัดเงาเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดและระบุการปรับปรุงกระบวนการ การวิเคราะห์ที่สำคัญ ได้แก่ :

ความหยาบผิว

วัดข้อมูล Ra, RMS, PSD และ HF

ตรวจสอบรูปร่าง/ความเรียบของความยาวคลื่นยาว

ระบุรอยขีดข่วน หลุม อนุภาค การขัดเพิ่มเติมที่จำเป็น

ความหนาของฟิล์ม

ยืนยันการถอดชั้นความหนาที่ต้องการออก

ตรวจสอบความสม่ำเสมอของความหนาบนพื้นผิวเวเฟอร์

ระดับหมอกควัน

วัดหมอกควัน % และการกระจายตัว

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นผิวที่เหลือเสียหายน้อยที่สุดตามข้อกำหนดการใช้งาน

การตรวจสอบข้อบกพร่อง

ใช้สนามสว่าง สนามมืด ฯลฯ เพื่อเปิดเผยข้อบกพร่องที่เหลืออยู่

เปรียบเทียบระดับ/ประเภทของข้อบกพร่องก่อนและหลังการขัดเงา

ข้อมูลป้อนกลับเพื่อปรับแผ่น สารละลาย พารามิเตอร์

เครื่องมือมาตรวิทยาแบบครบวงจรของเรามอบความสามารถในการวิเคราะห์ที่ครอบคลุมเพื่อการควบคุมกระบวนการที่เหมาะสมที่สุด

พื้นผิวเสร็จสิ้น

ราเป็นไปได้ < 1 อังสตรอม

อาร์เอ็มเอสข้อกำหนดทั่วไป < 2 อังสตรอม

ลดความหยาบระดับไมโครให้เหลือน้อยที่สุดด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ

การเปลี่ยนแปลงความหนารวม (TTV)

TTV < 1 um เส้นผ่านศูนย์กลางของแผ่นเวเฟอร์สามารถเข้าถึงได้ง่าย

TIR < 3 arc-sec บนเลนส์ขนาดใหญ่เป็นไปได้

แสดงให้เห็นความสม่ำเสมอของความหนาต่ำกว่านาโนเมตร

ความหนาแน่นของข้อบกพร่อง

ไม่มีรอยขีดข่วนระดับนาโนผ่านการปรับสภาพแผ่น การเพิ่มประสิทธิภาพฟีด

< 5 defects/cm^2 over large areas

การตรวจจับอนุภาคและการย่อขนาดให้เหลือน้อยที่สุด<0.1 um

ติดต่อทีมวิศวกรของเราเพื่อตรวจสอบข้อกำหนดทางเทคนิคของคุณ แล้วเราจะปรับแต่งกระบวนการขัดเงาที่ครอบคลุมเพื่อตอบสนองแม้แต่ข้อกำหนดที่เข้มงวดที่สุด