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半導體硅晶圓晶片的研磨

點擊次數:   更新時間:22/03/26 10:43:03     來源:www.lovelillywh.com關閉分    享:

  磨削和研磨等磨料處理,對晶體的切片表面和厚度進行精細加工是半導體晶片加工的重要工序。然而研磨會導致芯片表面的完整性變差。因此,拋光的一致性、均勻性和表面粗糙度對生產芯片來說是十分重要的。其目的是保證晶片達到一定的厚度要求,去除晶片切割中產生的刀痕,并控制表面損傷層的厚度及其一致性。

  晶片研磨的基本技術是磨削加工。通過研磨機磨板的旋轉和分散在磨板上的磨劑對作行星式運動的晶片進行連續的磨削加工,以達到去除切片過程中產生的刀痕、切片損傷層和控制厚度的目的。精密的磨片機加工出的晶片,在同一盤上的晶片厚度公差小于1μm,不同盤次公差小于5μm;不平行度小于2μm。

  研磨機磨板的材質對于加工不同的晶片要進行選擇,普遍采用的是經特殊工藝鑄造加工的球墨鑄鐵板,要求磨板表面在一定厚度內的球狀石墨粒度大小適中、分布均勻,磨板表面各處的硬度均勻。對于化合物半導體材料,晶片的研磨加工采用特種玻璃制造的磨板。雙面研磨機的上、下兩塊磨板的自身平整度和相互的平行度將決定晶片研磨的平行度。

  研磨劑由磨料和磨液配制而成。研磨料的硬度、形狀、顆粒尺寸和均勻度以及磨液的易使用性對研磨粒的分散和懸浮性以及可清洗性,都將影響晶片表面的加工質量。對于硬度較高的晶片可采用平板狀(片狀)氧化鋁作為研磨料。磨料的粒度視被加工晶片物性和可能造成的表面損傷層深度來選用。在半導體晶片加工中,通常選用8~10μm(科恒晶體MCA12#),10~12μm(科恒晶體MCA15#)或12~14μm(科恒晶體20#)的平板狀(片狀)氧化鋁氧化鋁粉作為磨料,以保證較快的磨削速度,同時不遺留過深的損傷層。

  晶片在研磨加工過程中,基本的工藝參數是:晶片表面所受到的來自磨板的壓力、磨板的轉速、研磨劑濃度和流量,磨料的硬度和顆粒尺寸等。

  表征研磨晶片質量的參數主要有:厚度、總厚度偏差、平行度或錐度、表面粗糙度以及有無劃傷等。




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