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硅片研磨和研磨液作用

来源:方达 日期:2019-09-27 16:38:53 人气:66

随着半导体的工业飞速发展,硅片的直径要求不断增大,硅片的刻线宽度的要求也越来越细,下面我们分别讲一下硅片研磨的问题和研磨液的作用。
1.硅片研磨及其过程中的问题:
硅材料的制备包括定向切割、磨片、抛光等,其中切片之后要进行研磨。而由于切片之后的硅单晶片不具有半导体制造过程中所具有的曲度,平面度与平行度。因为要求硅片单晶片在抛光过程中表面磨除量仅约5µm,所以抛光无法大幅度改善硅单晶片的曲度与平行度。所以在研磨成为硅单晶片之前能够有效地改善硅片的曲度。平面度与平行度的关键工艺。
磨片在硅片制备过程中占有重要地位,由于机械加工强度大、机械损伤、应力、离子沾污等问题严重,废品率很高会对后续工艺造成很不好影响。所以必须改善研磨机理,吧大一的机械作用变为均匀稳定的化学机械作用,以达到浅损伤、低应力的目的,有效地减少破损层和应力的积累,提高产品质量和加工效率,从而提高整个硅片工艺的成品率。
2.研磨液的作用
研磨液的引入可以合理的解决上述问题。减小应力方法采用增加切削、研磨浆液的润滑性,提高浆液的散热能力,以迅速扩撒加工生产的热量,减少热应力。根据硅的化学作用,采用碱性浆液,加入多种活性剂改进浆液的物理化学特性,增加加工过程中的化学作用,极大地改进了加工工艺,缓和了剧烈的机械作用。
研磨液由多种成分组成,主要包括:机碱、表面活性剂、蟼合剂。使用有机碱是为了防止引入杂质金属离子,以免给器件造成伤害。化学作用原理为:Si+2OH+HO-SiO++2H21
研磨液在加工中的主要作用有一下几个方面:
(1) 悬浮作用;加入研磨液能使吸附在固体颗粒表面产生足高的位垒,是颗粒分开来,以达到分散、悬浮的特性。
(2) 润滑作用;研磨液能减少磨粒、磨屑与研磨表面之间的摩擦起到润滑的作用。
(3) 冷却作用;为防止工件表面烧伤和产生裂纹,研磨液的冷却性能取决于它的导热性能和对工件表面润湿性和供液方式。
(4) 去损作用; 研磨液为碱,在研磨过程中碱可以和硅发生化学反应损伤层中悬空碱密度大,反应较快,使磨片损伤层小,增加出片量,降低成本。
(5) 清洗作用;清洗能力的大小与研磨液的渗透有关,选择适宜表面活性剂和采用大的稀释比水溶液,可以提高清洗效果,使研磨产物不易形成难清洗的表面吸附。
(6) 防锈功能;研磨液的另一种重要特性是使设备不锈蚀,而防锈作用的好坏主要取决于研磨液本身的性能。

综上所述,我们讲述了硅片的研磨过程和研磨液的作用用途,分析了它们的优缺点。






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