Come lucidare i wafer di silicio

Preparazione pre-lucidatura

Prima di iniziare il processo di lucidatura vero e proprio, ci sono diversi importanti passaggi preparatori:

Pulizia

Pulire accuratamente le superfici del wafer per rimuovere eventuali particelle residue o residui chimici provenienti da processi precedenti come lappatura o incisione. La contaminazione può portare a difetti superficiali durante la lucidatura. Si consiglia la pulizia tramite:

SC-1 pulito- Idrossido di ammonio caldo, perossido di idrogeno e acqua in rapporto 1:1:5 a 75 gradi per 10 minuti

SC-2 pulito- Acido cloridrico caldo, perossido di idrogeno e acqua in rapporto 1:1:6 a 75 gradi per 10 minuti

Risciacquo a scarico rapido (QDR)- Bagni multipli di acqua DI traboccante per 2-3 minuti ciascuno

Ispezione

Ispezionare attentamente le superfici dei wafer dopo la pulizia utilizzando la modalità campo chiaro per verificare:

Particelle o macchie residue

Cavità, graffi o danni al sottosuolo derivanti da processi precedenti

Altri difetti fisici come scheggiature/crepe sui bordi

Risolvere eventuali problemi in questa fase prima della lucidatura per evitare di aggravare i difetti.

Applicare lo strato di supporto

Applicare uno strato adesivo sul retro del wafer per fornire un supporto uniforme durante la lucidatura e prevenire danni al retro:

Applica 1-2 strati di adesivo polimerizzabile con raggi UV

Assicurarsi che sia completamente indurito prima della lucidatura

Tabella 1. Strati di supporto consigliati

Attrezzatura per lucidatura

Funzionalità chiave:

Velocità del mandrino variabile fino a 120 giri/min

Deportanza/pressione programmabile fino a 8 psi

Monitoraggio della coppia in tempo reale

Erogazione/alimentazione automatizzata del liquame

Stazioni di pulizia post-lucidatura integrate

Fasi del processo di lucidatura

Di seguito sono descritte le principali fasi di lucidatura:

Preparare/ravvivare il tampone di lucidatura

Selezionare il materiale del cuscinetto appropriato (vedere le raccomandazioni più avanti)

Condizionare i nuovi cuscinetti mediante impregnazione diamantata

Prima di ogni corsa, rivestire il tampone con un disco diamantato per rinfrescare la superficie

Monte Wafer

Fissare saldamente il wafer al mandrino/supporto del wafer

Centrare correttamente il wafer per garantire una lucidatura uniforme

Imposta i parametri di processo

Velocità del mandrino -30-60 giri al minutotipico

Pressione -3-5 psitipico

Tasso di alimentazione del liquame -100-250ml/min

Durata del processo: dipende dalla rimozione del materiale richiesto

Inizia il ciclo di lucidatura

Avviare la rotazione del mandrino

Erogare continuamente l'impasto liquido al centro del tampone

Abbassare il mandrino del wafer e agganciare il cuscinetto in base alla pressione impostata

Monitorare la coppia durante tutto il processo

Pulizia post-lucidatura

Una pulizia accurata dopo la lucidatura è fondamentale per rimuovere i residui e minimizzare i difetti:

Pulito primario- Spazzolare le superfici dei wafer con soluzioni a base di idrossido di ammonio o acetato

Pulito secondario- Breve immersione in HF o altre soluzioni acide per rimuovere i residui chimici

QDR - Più bagni a trabocco per 3-5 minuti ciascuno

Ispezionare nuovamente i wafer finiti dopo la pulizia. Rilavorare/rilucidare tutte le aree necessarie prima di procedere alle fasi successive del processo.

Ottimizzazione del processo di lucidatura dei wafer di silicio

Esistono diversi parametri chiave che possono essere regolati per ottimizzare il processo di lucidatura dei wafer:

Deportanza/pressione applicata

Una pressione più elevata aumenta la velocità di lucidatura/rimozione del materiale

Una pressione eccessiva porta ad arrotondamenti dei bordi e microfessurazioni

3-5 psi ottimale per la maggior parte delle applicazioni

Velocità di rotazione

Aumenta la temperatura all'interfaccia pad-wafer

Velocità più elevate aumentano la velocità di lucidatura fino a un certo punto

30-60 giri al minutoadatto per la maggior parte dei processi batch

Materiali del cuscinetto

La selezione del materiale del tampone influisce su fattori chiave come la velocità di lucidatura, la finitura superficiale e i livelli di difetti:

Tabella 2. Confronti dei materiali delle pastiglie

I cuscinetti più morbidi tagliano più velocemente ma la finitura non è così liscia

I tamponi duri rallentano la lucidatura e aumentano la lucidatura

Processi multi-fase ideali utilizzando il tampone finale più duro

Ottimizzazione dei liquami

Il bilanciamento di contenuto abrasivo/chimica/pH/portata è fondamentale

Adattare le formulazioni dell'impasto liquido all'applicazione e al materiale del tampone

Testare e migliorare continuamente i nostri liquami per ottenere risultati ottimali

Analisi post-lucidatura

La valutazione e l'analisi della qualità dei wafer post-lucidatura è fondamentale per garantire il rispetto delle specifiche e identificare i miglioramenti del processo. Le analisi chiave includono:

Ruvidezza della superficie

Misura i dati Ra, RMS, PSD e HF

Monitorare la figura/piattezza della lunghezza d'onda lunga

Identificare graffi, cavità, particelle, lucidatura aggiuntiva necessaria

Spessore della pellicola

Confermare la rimozione degli strati di spessore richiesti

Controllare l'uniformità dello spessore sulla superficie del wafer

Livelli di foschia

Misurare la percentuale e la distribuzione della foschia

Garantire danni superficiali residui minimi in base alle specifiche dell'applicazione

Ispezione dei difetti

Utilizzare campo chiaro, campo scuro, ecc. per rivelare i difetti rimanenti

Confrontare i livelli/tipi di difetti pre e post lucidatura

Dati di feedback per regolare il tampone, l'impasto liquido e i parametri

I nostri strumenti metrologici integrati forniscono capacità analitiche complete per un controllo ottimale del processo.

Finitura superficiale

RA< 1 Angstrom possibile

RMSSpecifica tipica < 2 Angstrom

Ridurre al minimo la microrugosità attraverso l'ottimizzazione del processo

Variazione dello spessore totale (TTV)

TTV < 1 um sul diametro del wafer facilmente raggiungibile

TIR < 3 secondi d'arco fattibile su ottiche di grandi dimensioni

Dimostrata uniformità di spessore sub-nanometrica

Densità dei difetti

Zero nano-graffi grazie al condizionamento delle pastiglie e all'ottimizzazione dell'alimentazione

< 5 defects/cm^2 over large areas

Rilevamento e minimizzazione delle particelle fino a<0.1 um

Contatta il nostro team di ingegneri per esaminare i tuoi requisiti tecnici e personalizzeremo un processo di lucidatura completo per soddisfare anche le specifiche più rigorose.