Sådan poleres siliciumwafers

Forpoleringsforberedelse

Inden du begynder selve poleringsprocessen, er der flere vigtige forberedende trin:

Rengøring

Rengør waferoverfladerne grundigt for at fjerne eventuelle resterende partikler eller kemikalierester fra tidligere processer som f.eks. lapning eller ætsning. Forurening kan føre til overfladefejl under polering. Vi anbefaler rengøring via:

SC-1 ren- Varmt ammoniumhydroxid, hydrogenperoxid og vand i forholdet 1:1:5 ved 75 grader i 10 minutter

SC-2 ren- Varm saltsyre, hydrogenperoxid og vand i forholdet 1:1:6 ved 75 grader i 10 minutter

Hurtig skylning (QDR)- Flere bade med overfyldt DI-vand i 2-3 minutter hver

Inspektion

Undersøg omhyggeligt waferoverflader efter rengøring ved brug af lysfelttilstand for at kontrollere for:

Resterende partikler eller pletter

Gruber, ridser eller skader under overfladen fra tidligere processer

Andre fysiske defekter som kantafslag/revner

Løs eventuelle problemer på dette stadium før polering for at undgå forværring af defekter.

Påfør bagsidelag

Påfør et klæbende bagsidelag på bagsiden af ​​waferen for at give ensartet støtte under polering og forhindre skader på bagsiden:

Påfør 1-2 lag UV-hærdende klæbemiddel

Sørg for at være fuldstændig hærdet før polering

Tabel 1. Anbefalede bagsidelag

Poleringsudstyr

Nøglefunktioner:

Variable spindelhastigheder op til 120 rpm

Programmerbar downforce/tryk op til 8 psi

Momentovervågning i realtid

Automatisk gylledispensering/fodring

Integrerede efterpolerings-rengøringsstationer

Trin til poleringsprocessen

De vigtigste poleringstrin er skitseret nedenfor:

Forbered/Klæd poleringspude

Vælg passende pudemateriale (se anbefalinger senere)

Tilstand nye puder ved diamantimprægnering

Før hver løbetur skal du klæde puden med diamantskive for at genopfriske overfladen

Montering Wafer

Fastgør waferen godt til waferpatron/bærer

Centrer waferen korrekt for at sikre ensartet polering

Indstil procesparametre

Spindelhastighed -30-60 rpmtypisk

Tryk -3-5 psitypisk

Gylletilførselshastighed -100-250 ml/min

Procesvarighed - Afhænger af nødvendig materialefjernelse

Begynd poleringscyklussen

Start spindelrotation

Dispenser opslæmningen på midten af ​​puden kontinuerligt

Sænk wafer-patron og sæt puden i indgreb med det indstillede tryk

Overvåg drejningsmomentet under hele processen

Rengøring efter polering

Grundig rengøring efter polering er afgørende for at fjerne rester og minimere defekter:

Primært rent- Børst scrub wafer overflader med ammoniumhydroxid eller acetatbaserede opløsninger

Sekundær ren- Kort dyp i HF eller andre sure opløsninger for at fjerne kemikalierester

QDR - Flere overløbsbade i 3-5 minutter hver

Efterse de færdige wafers igen efter rengøring. Genbearbejd/genpoler eventuelle nødvendige områder, før du fortsætter til næste procestrin.

Silicium wafer poleringsproces optimering

Der er flere nøgleparametre, der kan indstilles for at optimere waferpoleringsprocessen:

Påført nedtryk/tryk

Højere tryk øger polerings-/materialefjernelseshastigheden

For meget tryk fører til kantafrunding, mikrorevner

3-5 psi optimal til de fleste applikationer

Rotationshastighed

Øger temperaturen ved pad-wafer-grænsefladen

Højere hastigheder øger poleringshastigheden op til et punkt

30-60 rpmvelegnet til de fleste batch-processer

Pad materialer

Valg af pudemateriale påvirker nøglefaktorer som poleringshastighed, overfladefinish og defektniveauer:

Tabel 2. Sammenligning af underlagsmateriale

Blødere puder skærer hurtigere, men afslutter ikke så glat

Hårde puder langsommere polering og højere polering

Flertrinsprocesser ideel ved brug af hårdere slutpude

Gylleoptimering

Afbalancering af slibemiddelindhold/kemi/pH/flowhastighed kritisk

Skræddersy gylleformuleringer til påføring og pudemateriale

Test og forbedre løbende vores gyller for optimale resultater

Analyse efter polering

Det er bydende nødvendigt at evaluere og analysere kvaliteten af ​​post-polering af wafers for at sikre, at specifikationerne overholdes og identificere procesforbedringer. Nøgleanalyser omfatter:

Overfladeruhed

Mål Ra-, RMS-, PSD- og HF-data

Overvåg lang bølgelængde figur/fladhed

Identificer ridser, gruber, partikler, yderligere polering nødvendig

Filmtykkelse

Bekræft fjernelse af påkrævet tykkelseslag(e)

Tjek ensartet tykkelse på tværs af waferoverfladen

Haze niveauer

Mål dis % og fordeling

Sørg for minimal resterende overfladeskade pr. applikationsspecifikationer

Fejlinspektion

Brug brightfield, darkfield osv. for at afsløre resterende defekter

Sammenlign niveauer/typer af defekter før og efter polering

Feedbackdata for at justere pude, gylle, parametre

Vores integrerede metrologiværktøjer giver omfattende analytiske muligheder for optimal proceskontrol.

Overfladebehandling

Ra< 1 ångstrøm muligt

RMS< 2 ångstrøm typisk specifikation

Minimer mikroruhed gennem procesoptimering

Total tykkelsesvariation (TTV)

TTV < 1 um på tværs af waferdiameter let opnåelig

TIR < 3 bue-sek. over stor optik mulig

Ensartethed i tykkelsen under nanometer påvist

Defekttætheder

Ingen nano-ridser gennem pudekonditionering, fodringsoptimering

< 5 defects/cm^2 over large areas

Partikeldetektion og minimering ned til<0.1 um

Kontakt vores ingeniørteam for at gennemgå dine tekniske krav, og vi vil skræddersy en omfattende poleringsproces, der opfylder selv de mest stringente specifikationer.