原创 晶圆单面抛光的装置及方法

2024-12-12 10:09 73 0 分类: 测试测量
晶圆单面抛光的装置及方法主要涉及半导体设备技术领域,以下是对其详细的介绍:

一、晶圆单面抛光装置
晶圆单面抛光装置通常包含以下关键组件:

工作台:作为整个抛光装置的基础,用于支撑和固定其他组件。工作台下方通常设置有伺服电机,用于提供抛光过程中的动力。
控制电箱:用于控制抛光装置的各项参数和功能,确保抛光过程的稳定性和准确性。
转盘:放置在工作台的开槽上,转盘下方固定连接有转轴,伺服电机转动连接着转轴,以驱动转盘旋转。转盘上方设置有抛光垫,用于与晶圆接触并进行抛光。
抛光垫:覆盖在转盘上方,与晶圆直接接触,起到抛光和研磨的作用。抛光垫的材质和硬度对抛光效果有重要影响。
晶圆夹持装置:用于固定待抛光的晶圆,确保晶圆在抛光过程中不会移动或脱落。晶圆夹持装置通常设置在抛光垫上,与抛光垫之间留有一定的间隙,以便抛光液能够均匀分布在晶圆表面。
支撑装置:设置在抛光垫中部,用于支撑晶圆并防止其在抛光过程中因受力不均而变形。
抛光液喷洒装置:用于向抛光垫和晶圆表面喷洒抛光液,以提供必要的抛光介质和化学反应环境。抛光液的种类和浓度对抛光效果有重要影响。
冲洗装置:用于在抛光结束后对晶圆进行冲洗,以去除残留在晶圆表面的抛光液和杂质。

二、晶圆单面抛光方法
晶圆单面抛光方法通常包括以下步骤:

固定晶圆:使用晶圆夹持装置将待抛光的晶圆固定在抛光垫上,确保晶圆与抛光垫之间紧密接触。
喷洒抛光液:通过抛光液喷洒装置向抛光垫和晶圆表面均匀喷洒抛光液。抛光液的种类和浓度应根据晶圆材质和抛光要求进行选择。
启动抛光:启动伺服电机,驱动转盘旋转。同时,晶圆夹持装置可绕自身轴线旋转,以确保晶圆表面均匀抛光。在抛光过程中,抛光垫和晶圆之间产生相对运动,抛光液中的磨料颗粒和化学成分共同作用,去除晶圆表面的不平整部分。
监控抛光过程:通过实时监控抛光垫上面的颜色差异来判断抛光工艺进行的程度。当抛光达到预定要求时,停止抛光。
冲洗和干燥:使用冲洗装置对抛光后的晶圆进行冲洗,以去除残留在晶圆表面的抛光液和杂质。然后,将晶圆进行干燥处理,以备后续工序使用。
此外,还有一些其他的方法可以提高晶圆单面抛光的效率和质量,如采用先进的抛光垫材料、优化抛光液配方、调整抛光参数等。这些方法可以根据具体需求和实验条件进行选择和优化。

总的来说,晶圆单面抛光装置及方法对于半导体制造行业具有重要意义。通过不断改进和优化抛光装置和方法,可以提高晶圆的抛光效率和质量,为半导体器件的制造提供有力支持。

三、高通量晶圆测厚系统
高通量晶圆测厚系统以光学相干层析成像原理,可解决晶圆/晶片厚度TTV(Total Thickness Variation,总厚度偏差)、BOW(弯曲度)、WARP(翘曲度),TIR(Total Indicated Reading 总指示读数,STIR(Site Total Indicated Reading 局部总指示读数),LTV(Local Thickness Variation 局部厚度偏差)等这类技术指标。




高通量晶圆测厚系统,全新采用的第三代可调谐扫频激光技术,传统上下双探头对射扫描方式,可兼容2英寸到12英寸方片和圆片,一次性测量所有平面度及厚度参数。


1,灵活适用更复杂的材料,从轻掺到重掺 P 型硅 (P++),碳化硅,蓝宝石,玻璃,铌酸锂等晶圆材料。


重掺型硅(强吸收晶圆的前后表面探测)


粗糙的晶圆表面,(点扫描的第三代扫频激光,相比靠光谱探测方案,不易受到光谱中相邻单位的串扰噪声影响,因而对测量粗糙表面晶圆)


低反射的碳化硅(SiC)和铌酸锂(LiNbO3);(通过对偏振效应的补偿,加强对低反射晶圆表面测量的信噪比)


绝缘体上硅(SOI)和MEMS,可同时测量多层结构,厚度可从μm级到数百μm 级不等。 


可用于测量各类薄膜厚度,厚度最薄可低至4μm ,精度可达1nm。

1,可调谐扫频激光的“温漂”处理能力,体现在极端工作环境中抗干扰能力强,一改过去传统晶圆测量对于“主动式减震平台”的重度依赖,成本显著降低。


2,灵活的运动控制方式,可兼容2英寸到12英寸方片和圆片测量。

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