晶圓單面拋光的裝置及方法主要涉及半導體設備技術領域,以下是對其詳細的介紹:
一、晶圓單面拋光裝置
晶圓單面拋光裝置通常包含以下關鍵組件:
工作臺:作為整個拋光裝置的基礎,用于支撐和固定其他組件。工作臺下方通常設置有伺服電機,用于提供拋光過程中的動力。
控制電箱:用于控制拋光裝置的各項參數和功能,確保拋光過程的穩定性和準確性。
轉盤:放置在工作臺的開槽上,轉盤下方固定連接有轉軸,伺服電機轉動連接著轉軸,以驅動轉盤旋轉。轉盤上方設置有拋光墊,用于與晶圓接觸并進行拋光。
拋光墊:覆蓋在轉盤上方,與晶圓直接接觸,起到拋光和研磨的作用。拋光墊的材質和硬度對拋光效果有重要影響。
晶圓夾持裝置:用于固定待拋光的晶圓,確保晶圓在拋光過程中不會移動或脫落。晶圓夾持裝置通常設置在拋光墊上,與拋光墊之間留有一定的間隙,以便拋光液能夠均勻分布在晶圓表面。
支撐裝置:設置在拋光墊中部,用于支撐晶圓并防止其在拋光過程中因受力不均而變形。
拋光液噴灑裝置:用于向拋光墊和晶圓表面噴灑拋光液,以提供必要的拋光介質和化學反應環境。拋光液的種類和濃度對拋光效果有重要影響。
沖洗裝置:用于在拋光結束后對晶圓進行沖洗,以去除殘留在晶圓表面的拋光液和雜質。
二、晶圓單面拋光方法
晶圓單面拋光方法通常包括以下步驟:
固定晶圓:使用晶圓夾持裝置將待拋光的晶圓固定在拋光墊上,確保晶圓與拋光墊之間緊密接觸。
噴灑拋光液:通過拋光液噴灑裝置向拋光墊和晶圓表面均勻噴灑拋光液。拋光液的種類和濃度應根據晶圓材質和拋光要求進行選擇。
啟動拋光:啟動伺服電機,驅動轉盤旋轉。同時,晶圓夾持裝置可繞自身軸線旋轉,以確保晶圓表面均勻拋光。在拋光過程中,拋光墊和晶圓之間產生相對運動,拋光液中的磨料顆粒和化學成分共同作用,去除晶圓表面的不平整部分。
監控拋光過程:通過實時監控拋光墊上面的顏色差異來判斷拋光工藝進行的程度。當拋光達到預定要求時,停止拋光。
沖洗和干燥:使用沖洗裝置對拋光后的晶圓進行沖洗,以去除殘留在晶圓表面的拋光液和雜質。然后,將晶圓進行干燥處理,以備后續工序使用。
此外,還有一些其他的方法可以提高晶圓單面拋光的效率和質量,如采用先進的拋光墊材料、優化拋光液配方、調整拋光參數等。這些方法可以根據具體需求和實驗條件進行選擇和優化。
總的來說,晶圓單面拋光裝置及方法對于半導體制造行業具有重要意義。通過不斷改進和優化拋光裝置和方法,可以提高晶圓的拋光效率和質量,為半導體器件的制造提供有力支持。
三、高通量晶圓測厚系統
高通量晶圓測厚系統以光學相干層析成像原理,可解決晶圓/晶片厚度TTV(Total Thickness Variation,總厚度偏差)、BOW(彎曲度)、WARP(翹曲度),TIR(Total Indicated Reading 總指示讀數,STIR(Site Total Indicated Reading 局部總指示讀數),LTV(Local Thickness Variation 局部厚度偏差)等這類技術指標。
高通量晶圓測厚系統,全新采用的第三代可調諧掃頻激光技術,傳統上下雙探頭對射掃描方式,可兼容2英寸到12英寸方片和圓片,一次性測量所有平面度及厚度參數。
1,靈活適用更復雜的材料,從輕摻到重摻 P 型硅 (P++),碳化硅,藍寶石,玻璃,鈮酸鋰等晶圓材料。
重摻型硅(強吸收晶圓的前后表面探測)
粗糙的晶圓表面,(點掃描的第三代掃頻激光,相比靠光譜探測方案,不易受到光譜中相鄰單位的串擾噪聲影響,因而對測量粗糙表面晶圓)
低反射的碳化硅(SiC)和鈮酸鋰(LiNbO3);(通過對偏振效應的補償,加強對低反射晶圓表面測量的信噪比)
絕緣體上硅(SOI)和MEMS,可同時測量多層結構,厚度可從μm級到數百μm 級不等。
可用于測量各類薄膜厚度,厚度最薄可低至4μm ,精度可達1nm。
1,可調諧掃頻激光的“溫漂”處理能力,體現在極端工作環境中抗干擾能力強,一改過去傳統晶圓測量對于“主動式減震平臺”的重度依賴,成本顯著降低。
2,靈活的運動控制方式,可兼容2英寸到12英寸方片和圓片測量。
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