Hoe siliciumwafels te polijsten

Voorbereiding vóór het polijsten

Voordat u met het eigenlijke polijstproces begint, zijn er verschillende belangrijke voorbereidende stappen:

Schoonmaak

Reinig de wafeloppervlakken grondig om eventuele resterende deeltjes of chemische resten van eerdere processen zoals leppen of etsen te verwijderen. Vervuiling kan tijdens het polijsten tot oppervlaktedefecten leiden. Wij raden aan om te reinigen via:

SC-1 schoon- Heet ammoniumhydroxide, waterstofperoxide en water in een verhouding van 1:1:5 bij 75 graden gedurende 10 minuten

SC-2 schoon- Heet zoutzuur, waterstofperoxide en water in een verhouding van 1:1:6 bij 75 graden gedurende 10 minuten

Snelle dumpspoeling (QDR)- Meerdere baden met overlopend DI-water gedurende elk 2-3 minuten

Inspectie

Inspecteer de wafeloppervlakken zorgvuldig na het reinigen met behulp van de Brightfield-modus om te controleren op:

Resterende deeltjes of vlekken

Putten, krassen of ondergrondse schade door eerdere processen

Andere fysieke defecten zoals randchips/scheuren

Los eventuele problemen in dit stadium op voordat u gaat polijsten om verergering van defecten te voorkomen.

Breng een steunlaag aan

Breng een zelfklevende laag aan op de achterkant van de wafer om uniforme ondersteuning te bieden tijdens het polijsten en schade aan de achterkant te voorkomen:

Breng 1-2 lagen UV-uithardende lijm aan

Zorg ervoor dat het volledig is uitgehard voordat u gaat polijsten

Tabel 1. Aanbevolen steunlagen

Polijstapparatuur

Belangrijkste mogelijkheden:

Variabele spiltoerentallen tot 120 tpm

Programmeerbare neerwaartse kracht/druk tot 8 psi

Realtime koppelbewaking

Geautomatiseerde mestdosering/toevoer

Geïntegreerde napolijstreinigingsstations

Polijstprocesstappen

De belangrijkste polijststappen worden hieronder beschreven:

Polijstpad voorbereiden/aankleden

Selecteer het juiste padmateriaal (zie aanbevelingen later)

Conditie nieuwe pads door diamantimpregnering

Vóór elke run een pad met diamantschijf aanbrengen om het oppervlak op te frissen

Mount Wafel

Zet de wafer stevig vast op de waferhouder/drager

Centreer de wafel goed om een ​​uniform polijsten te garanderen

Procesparameters instellen

Spilsnelheid -30-60 tpmtypisch

Druk -3-5 psitypisch

Voersnelheid mest -100-250 ml/min

Procesduur - Afhankelijk van de benodigde materiaalverwijdering

Begin met polijstcyclus

Start de rotatie van de spil

Verdeel de slurry continu in het midden van de pad

Laat de waferhouder zakken en schakel de pad in per ingestelde druk

Controleer het koppel tijdens het hele proces

Reiniging na het polijsten

Een grondige reiniging na het polijsten is van cruciaal belang voor het verwijderen van resten en het minimaliseren van defecten:

Primair schoon- Borstel de wafeloppervlakken met oplossingen op basis van ammoniumhydroxide of acetaat

Secundair schoon- Korte onderdompeling in HF of andere zuuroplossingen om chemische resten te verwijderen

QDR - Meerdere overloopbaden van elk 3-5 minuten

Inspecteer afgewerkte wafels opnieuw na het reinigen. Behandel/polijst alle noodzakelijke gebieden opnieuw voordat u doorgaat naar de volgende processtappen.

Optimalisatie van het polijstproces van siliciumwafels

Er zijn verschillende belangrijke parameters die kunnen worden afgestemd om het waferpolijstproces te optimaliseren:

Toegepaste neerwaartse kracht/druk

Een hogere druk verhoogt de polijst-/materiaalverwijderingssnelheid

Te veel druk leidt tot randafronding en microscheurtjes

3-5 psi optimaal voor de meeste toepassingen

Rotatiesnelheid

Verhoogt de temperatuur op het grensvlak tussen pad en wafer

Hogere snelheden verhogen de polijstsnelheid tot op zekere hoogte

30-60 tpmgeschikt voor de meeste batchprocessen

Padmaterialen

Het selecteren van padmateriaal heeft invloed op belangrijke factoren zoals polijstsnelheid, oppervlakteafwerking en defectniveaus:

Tabel 2. Vergelijkingen van kussenmateriaal

Zachtere pads snijden sneller, maar eindigen niet zo glad

Harde pads langzamer polijsten en hoger polijsten

Meerstapsprocessen, ideaal bij gebruik van hardere eindpads

Drijfmestoptimalisatie

Het in evenwicht brengen van het gehalte aan schuurmiddel/chemie/pH/stroomsnelheid is van cruciaal belang

Pas de slurryformuleringen aan de toepassing en het padmateriaal aan

Test en verbeter onze slurries voortdurend voor optimale resultaten

Analyse na het polijsten

Het evalueren en analyseren van de kwaliteit van de wafels na het polijsten is absoluut noodzakelijk om ervoor te zorgen dat aan de specificaties wordt voldaan en om procesverbeteringen te identificeren. De belangrijkste analyses zijn onder meer:

Oppervlakteruwheid

Meet Ra-, RMS-, PSD- en HF-gegevens

Monitor lange-golflengte/vlakheid

Identificeer krassen, putjes, deeltjes en extra polijsten is nodig

Film dikte

Bevestig het verwijderen van de vereiste diktelaag(en)

Controleer de dikte-uniformiteit over het wafeloppervlak

Waasniveaus

Meet het waaspercentage en de verdeling

Zorg voor minimale resterende oppervlakteschade volgens de toepassingsspecificaties

Inspectie van defecten

Gebruik helderveld, donkerveld, enz. om resterende defecten te onthullen

Vergelijk de defectniveaus/types vóór en na het polijsten

Feedbackgegevens om pad, slurry en parameters aan te passen

Onze geïntegreerde metrologietools bieden uitgebreide analytische mogelijkheden voor optimale procescontrole.

Oppervlakteafwerking

Ra< 1 angstrom mogelijk

RMS< 2 angstrom typische specificatie

Minimaliseer de microruwheid door procesoptimalisatie

Totale diktevariatie (TTV)

TTV < 1 um over de wafeldiameter is gemakkelijk haalbaar

TIR < 3 boogseconden over grote optica haalbaar

Uniformiteit van sub-nanometerdikte aangetoond

Defectdichtheden

Geen nanokrassen door padconditionering en voeroptimalisatie

< 5 defects/cm^2 over large areas

Deeltjesdetectie en -minimalisatie tot en met<0.1 um

Neem contact op met ons technische team om uw technische vereisten te beoordelen en wij zullen een uitgebreid polijstproces op maat maken om zelfs aan de strengste specificaties te voldoen.