Как полировать кремниевые пластины

Предполировочная подготовка

Прежде чем приступить к процессу полировки, необходимо выполнить несколько важных подготовительных этапов:

Очистка

Тщательно очистите поверхности пластин, чтобы удалить любые остаточные частицы или химические остатки от предыдущих процессов, таких как притирка или травление. Загрязнения могут привести к дефектам поверхности во время полировки. Мы рекомендуем проводить очистку:

SC-1 чистый- Горячий гидроксид аммония, перекись водорода и вода в соотношении 1:1:5 при температуре 75 градусов в течение 10 минут.

SC-2 чистый- Горячая соляная кислота, перекись водорода и вода в соотношении 1:1:6 при температуре 75 градусов в течение 10 минут.

Быстрая промывка (QDR)- Несколько ванн с проточной деионизированной водой продолжительностью 2-3 минут каждая.

Инспекция

Внимательно осмотрите поверхности пластин после очистки в режиме светлого поля, чтобы проверить:

Остаточные частицы или пятна

Ямки, царапины или повреждения подповерхностных слоев в результате предыдущих процессов.

Другие физические дефекты, такие как сколы/трещины по краям.

Устраните любые проблемы на этом этапе перед полировкой, чтобы избежать усугубления дефектов.

Нанесите защитный слой

Нанесите клейкий защитный слой на обратную сторону пластины, чтобы обеспечить равномерную поддержку во время полировки и предотвратить повреждение обратной стороны:

Нанесите 1-2 слоев клея, отверждаемого УФ-излучением.

Перед полировкой убедитесь, что материал полностью затвердел.

Таблица 1. Рекомендуемые слои подложки

Полировальное оборудование

Ключевые возможности:

Переменная скорость шпинделя до 120 об/мин.

Программируемая прижимная сила/давление до 8 фунтов на квадратный дюйм.

Мониторинг крутящего момента в реальном времени

Автоматизированное дозирование/подача жидкого навоза

Комплексные станции послеполировки

Этапы процесса полировки

Основные этапы полировки описаны ниже:

Подготовьте/оденьте полировальную подушечку

Выберите подходящий материал накладки (см. рекомендации ниже).

Обработайте новые колодки алмазной пропиткой.

Перед каждым запуском очищайте подушечку алмазным диском, чтобы освежить поверхность.

Гора Вафля

Надежно закрепите пластину на держателе/держателе пластины.

Правильно отцентрируйте пластину, чтобы обеспечить равномерную полировку.

Установите параметры процесса

Скорость вращения шпинделя -30-60 об/минтипичный

Давление -3-5 фунтов на квадратный дюймтипичный

Скорость подачи суспензии -100-250 мл/мин

Продолжительность процесса – в зависимости от требуемого удаления материала

Начать цикл полировки

Начать вращение шпинделя

Непрерывно распределяйте суспензию по центру подушечки.

Опустите патрон для пластин и зафиксируйте площадку на заданное давление.

Контролируйте крутящий момент на протяжении всего процесса

Уборка после полировки

Тщательная очистка после полировки имеет решающее значение для удаления остатков и минимизации дефектов:

Первичная очистка- Очистите поверхности пластин кистью растворами на основе гидроксида аммония или ацетата.

Вторичная очистка- Кратковременное погружение в растворы HF или других кислот для удаления химических остатков.

QDR – несколько переливных ванн по 3-5 минут каждая

После очистки еще раз осмотрите готовые вафли. Доработайте/отполируйте все необходимые участки, прежде чем переходить к следующим этапам процесса.

Оптимизация процесса полировки кремниевых пластин

Существует несколько ключевых параметров, которые можно настроить для оптимизации процесса полировки пластин:

Приложенная прижимная сила/давление

Более высокое давление увеличивает скорость полировки/удаления материала.

Слишком большое давление приводит к скруглению кромок, микротрещинам.

3-5 фунтов на квадратный дюйм оптимально для большинства применений

Скорость вращения

Увеличивает температуру на интерфейсе контактная площадка-подложка.

Более высокие скорости увеличивают скорость полировки до определенной степени.

30-60 об/минподходит для большинства периодических процессов

Материалы колодок

Выбор материала колодки влияет на такие ключевые факторы, как скорость полировки, качество поверхности и уровень дефектов:

Таблица 2. Сравнение материалов колодок

Мягкие подушечки режут быстрее, но поверхность не такая гладкая.

Твердые подушечки замедляют полировку и обеспечивают более сильное полирование.

Многоэтапные процессы идеальны при использовании более жесткой финальной пластины

Оптимизация навозной жижи

Балансировка содержания абразива/химического состава/рН/скорости потока имеет решающее значение

Подбирайте рецептуру жидкого раствора в зависимости от области применения и материала колодки.

Постоянно тестируйте и улучшайте наши растворы для достижения оптимальных результатов.

Анализ после полировки

Оценка и анализ качества пластин после полировки необходимы для обеспечения соответствия спецификациям и выявления улучшений процесса. Ключевые анализы включают в себя:

Шероховатость поверхности

Измерение данных Ra, RMS, PSD и HF

Мониторинг длинноволновой фигуры/плоскостности

Выявить царапины, ямки, частицы, необходима дополнительная полировка.

Толщина пленки

Подтвердите удаление слоя(ей) необходимой толщины.

Проверьте однородность толщины по всей поверхности пластины.

Уровни дымки

Измерьте % и распределение мутности

Обеспечьте минимальное остаточное повреждение поверхности в соответствии со спецификациями применения.

Проверка дефектов

Используйте светлое поле, темное поле и т. д., чтобы выявить оставшиеся дефекты.

Сравните уровни/типы дефектов до и после полировки

Данные обратной связи для настройки подушки, раствора и параметров.

Наши интегрированные метрологические инструменты предоставляют комплексные аналитические возможности для оптимального управления процессом.

Чистота поверхности

Равозможно < 1 ангстрем

среднеквадратичное значениеТипичная спецификация < 2 ангстрем

Минимизация микронеровностей за счет оптимизации процесса

Суммарное изменение толщины (TTV)

TTV < 1 мкм по диаметру пластины легко достижимо

TIR < 3 угловых секунд при использовании большой оптики.

Продемонстрирована однородность толщины субнанометра

Плотность дефектов

Отсутствие наноцарапин благодаря кондиционированию колодок и оптимизации подачи.

< 5 defects/cm^2 over large areas

Обнаружение и минимизация частиц вплоть до<0.1 um

Свяжитесь с нашей командой инженеров, чтобы ознакомиться с вашими техническими требованиями, и мы разработаем комплексный процесс полировки, отвечающий даже самым строгим требованиям.