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半导体研磨液的研究

来源:方达研磨 日期:2019-10-26 17:12:23 人气:90


中国是半导体加工和消费大国,研磨是半导体加工过程中的一项重要工艺,它主要是应用化学研磨液混配磨料的方式对半导体表面进行精密加工。

这种化学研磨工艺几乎涉及到半导体制程中的各个环节,研磨液是影响半导体表面质量的重要因素。这里着重对研磨液的机理、现状、进行探讨,希望能为各位读者提供一些有价值的信息和启示。

一、研磨液作用原理

1. 研磨液的化学作用机理

研磨液通常由表面活性剂、PH调节剂、分解剂、螫合剂等组分组成,各组发挥不同的作用。

主要化学作用机理是:Si+OHˉ+H₂O  SiO₃²ˉ+2H₂    SiO₃²是极易水解的,机理是SiO₃²ˉ+2H₂OH₂SiO₃+2OHˉ 水解产物H₂SiO₃能部分聚台成多硅酸,另一部分H₂SiO₃电离生成SiO₃²ˉ离子,结果形成如下结构的一般硅酸胶体,覆盖在硅片表面上,化学式是{[SiO₃²]m▪n SiO₃²ˉ(n-x)H}T²ᵡˉ▪2XH

2. 研磨液加工机理

研磨液以上述原理实现对工价表面的化学腐蚀。在研磨液中高速运动的磨料对工件表面的磨削及挤压等综合作用下,实现对工件表面的加工。工作机理如图,将旋转的被抛光工件压在与其同方向旋转的弹性抛光垫上,工件表面的反应产物被不断的剥离,研磨液补充进来,反应产物随研磨液带走。 新裸露的工价平面又发生化学反应,产物在被剥离下来而循环往复,在衬底、磨粒和化学反应的联合作用下,形成超精表面。

研磨加工机理

二、研磨液研究开发现状

为满足研磨的工艺要求,研磨液应该具有五个特性:

(1)良好的悬浮性,段时间内不能产生沉淀、絮凝、分层等问题;

(2)良好的流动性,粘度底,易于操作;

(3)冷却性能强,防止工价表面烧伤或产生裂纹;

(4)稀释能力强,便于降低成本,方便运输;

(5)良好的润滑性,在研磨工艺中降低划伤。

要达到以上这五点是很不容易的。

抛光液

http://www.lapping.cn/

半导体芯片增大而单个晶体管元件缩小及多层集成电路芯片是发展必然趋势,这对研磨抛光技术提出了更高的要求。在研磨液方面,要不断的开发适应新要求工艺的新型研磨液,它既能提供高的研磨速率,平整度、高的表面均一性,又利于后续清洗,使研磨聊粒不会残留在芯片表面。

以上是我们对研磨液的机理和现状的见解


标签:研磨液
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