Preparação Pré-Polimento
Antes de iniciar o processo de polimento propriamente dito, existem vários passos preparatórios importantes:
Limpeza
Limpe completamente as superfícies do wafer para remover quaisquer partículas residuais ou resíduos químicos de processos anteriores, como lapidação ou gravação. A contaminação pode causar defeitos superficiais durante o polimento. Recomendamos a limpeza através de:
SC-1 limpo- Hidróxido de amônio quente, peróxido de hidrogênio e água na proporção de 1:1:5 a 75 graus por 10 minutos
SC-2 limpo- Ácido clorídrico quente, peróxido de hidrogênio e água na proporção de 1:1:6 a 75 graus por 10 minutos
Enxaguamento de despejo rápido (QDR)- Vários banhos de água deionizada transbordando por 2-3 minutos cada
Inspeção
Inspecione cuidadosamente as superfícies do wafer após a limpeza usando o modo de campo claro para verificar:
Partículas residuais ou manchas
Poços, arranhões ou danos subterrâneos de processos anteriores
Outros defeitos físicos, como lascas/rachaduras nas bordas
Resolva quaisquer problemas nesta fase antes do polimento para evitar o agravamento dos defeitos.
Aplicar camada de apoio
Aplique uma camada adesiva na parte traseira do wafer para fornecer suporte uniforme durante o polimento e evitar danos na parte traseira:
Aplique 1-2 camadas de adesivo curável por UV
Certifique-se de que esteja totalmente curado antes do polimento
Tabela 1. Camadas de suporte recomendadas
| Material | Dureza | Grossura | Tempo de cura |
|---|---|---|---|
| PU | Costa A 60 | 0,5 mm | 5 minutos |
| Solgel | Costa D 20 | 0,2 mm | 10 segundos |
Equipamento de polimento
Principais capacidades:
Velocidades variáveis do fuso até 120 rpm
Força descendente/pressão programável de até 8 psi
Monitoramento de torque em tempo real
Distribuição/alimentação automatizada de chorume
Estações integradas de limpeza pós-polimento
Etapas do processo de polimento
As principais etapas de polimento são descritas abaixo:
Preparar/vestir almofada de polimento
Selecione o material de almofada apropriado (veja as recomendações mais tarde)
Condicione novas pastilhas com impregnação de diamante
Antes de cada corrida, aplique um disco de diamante para refrescar a superfície
Monte Wafer
Prenda o wafer firmemente no mandril/transportador do wafer
Centralize o wafer corretamente para garantir um polimento uniforme
Definir parâmetros de processo
Velocidade do fuso -30-60 rpmtípica
Pressão -3-5psitípica
Taxa de alimentação de pasta -100-250 ml/min
Duração do processo - Depende da remoção de material necessária
Comece o ciclo de polimento
Iniciar rotação do fuso
Distribua a pasta no centro da almofada continuamente
Abaixe o mandril de wafer e engate a almofada de acordo com a pressão definida
Monitore o torque durante todo o processo
Limpeza pós-polimento
A limpeza completa após o polimento é fundamental para remover resíduos e minimizar defeitos:
Limpeza primária- Escove as superfícies do wafer com soluções à base de hidróxido de amônio ou acetato
Limpeza secundária- Mergulho curto em HF ou outras soluções ácidas para remover resíduos químicos
QDR – Vários banhos de transbordamento por 3-5 minutos cada
Inspecione os wafers acabados novamente após a limpeza. Retrabalhe/polir novamente todas as áreas necessárias antes de prosseguir para as próximas etapas do processo.
Otimização do processo de polimento de wafer de silício
Existem vários parâmetros principais que podem ser ajustados para otimizar o processo de polimento do wafer:
Força descendente/pressão aplicada
Pressão mais alta aumenta a taxa de polimento/remoção de material
Muita pressão leva ao arredondamento das bordas e microfissuras
3-5 psi ideal para a maioria das aplicações
Velocidade de rotação
Aumenta a temperatura na interface pad-wafer
Velocidades mais altas aumentam a taxa de polimento até certo ponto
30-60 rpmadequado para a maioria dos processos em lote
Materiais de almofada
A seleção do material da almofada afeta fatores importantes como taxa de polimento, acabamento superficial e níveis de defeito:
Tabela 2. Comparações de materiais de almofadas
| Almofada | Dureza | Taxa de remoção | Terminar | Defeitos | Custo |
|---|---|---|---|---|---|
| Poliuretano | Médio | Médio | Bom | Baixo | Baixo |
| Polímero/Espuma | Macio | Muito alto | Duro | Alto | Alto |
| Não tecido | Médio | Baixo | Excelente | Muito baixo | Alto |
Almofadas mais macias cortam mais rápido, mas o acabamento não é tão liso
Almofadas duras com polimento mais lento e maior polimento
Processos de várias etapas ideais usando almofada final mais dura
Otimização de Polpa
Equilíbrio entre conteúdo abrasivo/química/pH/taxa de fluxo é crítico
Adapte as formulações de pasta à aplicação e ao material da almofada
Teste e melhore continuamente nossas pastas para obter resultados ideais
Análise Pós-Polimento
Avaliar e analisar a qualidade do wafer pós-polimento é fundamental para garantir que as especificações sejam atendidas e identificar melhorias no processo. As principais análises incluem:
Rigidez da superfície
Meça dados de Ra, RMS, PSD e HF
Monitore a figura/planicidade do comprimento de onda longo
Identifique arranhões, buracos, partículas, polimento adicional necessário
Espessura do filme
Confirme a remoção da(s) camada(s) de espessura necessária(s)
Verifique a uniformidade da espessura na superfície do wafer
Níveis de neblina
Meça a porcentagem e distribuição de neblina
Garanta danos residuais mínimos na superfície de acordo com as especificações da aplicação
Inspeção de defeitos
Use campo claro, campo escuro, etc. para revelar defeitos restantes
Compare os níveis/tipos de defeitos pré e pós-polimento
Dados de feedback para ajustar pad, pasta e parâmetros
Nossas ferramentas de metrologia integradas fornecem recursos analíticos abrangentes para um controle ideal do processo.
Acabamento de superfície
Rá<1 angstrom possível
RMS<2 angstroms especificação típica
Minimize a microrugosidade através da otimização do processo
Variação Total da Espessura (TTV)
TTV < 1 um no diâmetro do wafer facilmente alcançável
TIR <3 arco-seg em óptica grande é viável
Uniformidade de espessura subnanométrica demonstrada
Densidades de defeitos
Zero nano-riscos através do condicionamento da almofada e otimização da alimentação
< 5 defects/cm^2 over large areas
Detecção e minimização de partículas até<0.1 um
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