Préparation avant polissage
Avant de commencer le processus de polissage proprement dit, il y a plusieurs étapes préparatoires importantes :
Nettoyage
Nettoyez soigneusement les surfaces des plaquettes pour éliminer toutes les particules résiduelles ou résidus chimiques des processus antérieurs comme le rodage ou la gravure. La contamination peut entraîner des défauts de surface lors du polissage. Nous recommandons le nettoyage via :
SC-1 nettoyer- Hydroxyde d'ammonium chaud, peroxyde d'hydrogène et eau dans un rapport de 1:1:5 à 75 degrés pendant 10 minutes
SC-2 nettoyer- Acide chlorhydrique chaud, peroxyde d'hydrogène et eau dans un rapport de 1:1:6 à 75 degrés pendant 10 minutes
Rinçage à vidange rapide (QDR)- Plusieurs bains d'eau DI débordante pendant 2-3 minutes chacun
Inspection
Inspectez soigneusement les surfaces des plaquettes après le nettoyage en mode fond clair pour vérifier :
Particules résiduelles ou taches
Piqûres, rayures ou dommages souterrains causés par des processus antérieurs
Autres défauts physiques comme des éclats/fissures de bord
Résolvez tout problème à ce stade avant le polissage pour éviter d’aggraver les défauts.
Appliquer une couche de support
Appliquez une couche de support adhésif sur l'arrière de la plaquette pour fournir un support uniforme pendant le polissage et éviter d'endommager l'arrière :
Appliquez 1-2 couches d'adhésif durcissable aux UV.
Assurer un durcissement complet avant le polissage
Tableau 1. Couches de support recommandées
| Matériel | Dureté | Épaisseur | Temps de durcissement |
|---|---|---|---|
| Unité centrale | Rive A 60 | 0,5 mm | 5 minutes |
| Solgel | Rive D 20 | 0,2 mm | 10 secondes |
Équipement de polissage
Capacités clés :
Vitesses de broche variables jusqu'à 120 tr/min
Force d'appui/pression programmable jusqu'à 8 psi
Surveillance du couple en temps réel
Distribution/alimentation automatisée du lisier
Stations de nettoyage post-polissage intégrées
Étapes du processus de polissage
Les principales étapes de polissage sont décrites ci-dessous :
Préparer/habiller le tampon de polissage
Sélectionnez le matériau de tampon approprié (voir les recommandations plus tard)
Conditionner les tampons neufs par imprégnation au diamant
Avant chaque passage, dressez le tampon avec un disque diamanté pour rafraîchir la surface.
Monter la plaquette
Fixez fermement la plaquette au mandrin/support de plaquette
Centrer correctement la plaquette pour assurer un polissage uniforme
Définir les paramètres du processus
Vitesse de broche -30-60 tr/mintypique
Pression -3-5 psitypique
Débit d'alimentation en lisier -100-250 ml/min
Durée du processus - En fonction de l'enlèvement de matière requis
Commencer le cycle de polissage
Démarrer la rotation de la broche
Distribuer la bouillie au centre du tampon en continu
Abaisser le mandrin de plaquette et engager le tampon selon la pression réglée
Surveiller le couple tout au long du processus
Nettoyage post-polissage
Un nettoyage minutieux après polissage est essentiel pour éliminer les résidus et minimiser les défauts :
Nettoyage primaire- Brosser les surfaces des plaquettes avec des solutions à base d'hydroxyde d'ammonium ou d'acétate.
Nettoyage secondaire- Trempage court dans du HF ou d'autres solutions acides pour éliminer les résidus chimiques
QDR – Plusieurs bains à débordement pendant 3-5 minutes chacun
Inspectez à nouveau les plaquettes finies après le nettoyage. Retravaillez/repolissez toutes les zones nécessaires avant de passer aux étapes suivantes du processus.
Optimisation du processus de polissage des plaquettes de silicium
Plusieurs paramètres clés peuvent être réglés pour optimiser le processus de polissage des plaquettes :
Force d'appui/pression appliquée
Une pression plus élevée augmente le taux de polissage/enlèvement de matière
Une pression trop forte entraîne des arrondis des bords et des microfissures.
3-5 psi optimal pour la plupart des applications
Vitesse de rotation
Augmente la température à l'interface pad-wafer
Des vitesses plus élevées augmentent le taux de polissage jusqu'à un certain point
30-60 tr/minadapté à la plupart des processus par lots
Matériaux des tampons
La sélection du matériau du tampon a un impact sur des facteurs clés tels que le taux de polissage, la finition de surface et les niveaux de défauts :
Tableau 2. Comparaisons des matériaux des tampons
| Tampon | Dureté | Taux de suppression | Finition | Défauts | Coût |
|---|---|---|---|---|---|
| Polyuréthane | Moyen | Moyen | Bien | Faible | Faible |
| Polymère/Mousse | Doux | Très haut | Rugueux | Haut | Haut |
| Non-tissé | Moyen | Faible | Excellent | Très lent | Haut |
Les tampons plus doux coupent plus rapidement mais ne finissent pas aussi lissement
Tampons durs, polissage plus lent et brunissage plus élevé
Processus en plusieurs étapes idéaux avec un tampon final plus dur
Optimisation du lisier
Équilibrage contenu abrasif/chimie/pH/débit critique
Adaptez les formulations de boues à l'application et au matériau du tampon
Testez et améliorez continuellement nos boues pour des résultats optimaux
Analyse post-polissage
Il est impératif d'évaluer et d'analyser la qualité des plaquettes après polissage pour garantir le respect des spécifications et identifier les améliorations des processus. Les analyses clés comprennent :
Rugosité de surface
Mesurez les données Ra, RMS, PSD et HF
Surveiller la figure/planéité des longues longueurs d'onde
Identifiez les rayures, les piqûres, les particules et le polissage supplémentaire nécessaire.
Épaisseur du film
Confirmer la suppression de la ou des couches d'épaisseur requises
Vérifier l'uniformité de l'épaisseur sur la surface de la plaquette
Niveaux de brume
Mesurer le pourcentage de brume et la distribution
Assurer un minimum de dommages résiduels à la surface selon les spécifications d'application
Inspection des défauts
Utilisez le fond clair, le fond noir, etc. pour révéler les défauts restants
Comparez les niveaux/types de défauts avant et après polissage
Données de retour pour ajuster le tampon, la boue et les paramètres
Nos outils de métrologie intégrés offrent des capacités analytiques complètes pour un contrôle optimal des processus.
Finition de surface
Râ< 1 angström possible
RMS< 2 angströms spécification typique
Minimiser la microrugosité grâce à l'optimisation des processus
Variation d'épaisseur totale (TTV)
TTV < 1 um sur le diamètre de la plaquette facilement réalisable
TIR < 3 arc-sec sur de grandes optiques réalisable
Uniformité d'épaisseur inférieure au nanomètre démontrée
Densités de défauts
Zéro nano-rayures grâce au conditionnement des tampons et à l'optimisation de l'alimentation
< 5 defects/cm^2 over large areas
Détection et minimisation des particules jusqu'à<0.1 um
Contactez notre équipe d’ingénieurs pour examiner vos exigences techniques et nous adapterons un processus de polissage complet pour satisfaire même les spécifications les plus strictes.