接着上节的介绍,我们已经生产出了表面平整的晶圆,接下来,晶圆还要进行下一步的加工。

化学机械抛光

最终的抛光步骤是一个化学腐蚀和机械摩擦的结合,被称为化学机械抛光。晶圆装在旋转的抛光头上,下降到抛光垫的表面以相反的方向旋转。抛光垫材料通常是有填充物的聚亚安酯铸件切片或聚氨酯涂层的无纺布。二氧化硅抛光液在适度含氢氧化钾或氨水的腐蚀液中,滴到抛光垫上。

晶圆

碱性抛光液在晶圆表面生成一薄层二氧化硅。抛光垫以持续的机械摩擦作用去除氧化物,晶圆表面的高点被去除掉,直到获得特别平整的平面。如果一个半导体晶圆的表面扩大到10000英尺,在总长度中将会有正负2英寸的平整度偏差。

获得极好平整度需要规定和控制抛光时间、晶圆和抛光垫上的压力、旋转速度、抛光液颗粒尺寸、抛光液流速、抛光液的pH值、抛光垫材料和条件。

化学机械抛光是制造大直径晶圆的技术之一。在晶圆制造工艺中,新层的建立会产生不平的平面,使用化学机械抛光技术以平整晶体表面。在这个应用中,这个技术又被称为化学机械平坦化。

 

背面处理

当然,“脸面”是非常重要的,但是对于晶圆制造来说,光有好的“面相”是远远不够的。

正反

在许多情况下,只是晶圆的正面经过充分的化学机械抛光。背面留下从粗糙或腐蚀到光亮的外观。对于某些器件的使用,背面可能会受到特殊的处理导致晶体缺陷,称为背损伤。背损伤产生位错的生长辐射进入晶圆,这些位错现象是陷阱,俘获在制造工艺中引入的可移动金属离子污染。这个俘获现象又称为吸杂。背面喷沙是一种标准的技术,其他方法包括背面多晶层或氮化硅的沉积。

 

双面抛光

对更大直径晶圆的许多要求之一,是平整和平行的表面。许多300mm晶圆的制造采用了双面抛光,以获得局部平整度在25mm*25mm测量面时小于0.25um到0.18um的规格要求。缺点是在后面工序中必须使用无划伤和不污染背面的操作技术。

 

晶圆评估

在包装之前,需要根据用户制定的一些参数对晶圆或样品进行检查。

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主要的考虑因素是表面问题,如颗粒、污染、雾。这些问题能够用强光或自动检查设备来检测出。

 

氧化

晶圆在发货到客户之前可以进行氧化。氧化层用以保护晶圆表面,防止在运输过程中的划伤和污染。许多公司从氧化开始晶圆制造工艺,购买有氧化层的晶圆就节省了一个生产步骤。

 

包装

尽管在生产高质量和洁净的晶圆方面付出了许多努力,但从包装方法本身来说,在运输到客户的过程中,这些品质会丧失或变差。

盒子

所以,对洁净和保护性的包装有非常严格的要求。包装材料是无静电、不产生颗粒的材料,并且设备和操作工要接地,放掉吸引小颗粒的静电。晶圆包装要在净化间里进行。

 

晶圆类型和用途

这些过程是面向生产主晶圆的,它们是晶圆制造工艺生产的芯片和电路的主角,。此外,需要有不同类型的测试或监控晶圆。这些都是用来代替昂贵的黄金晶片的监测和评估的过程步骤的结果。这些是机械测试晶圆和工艺试验晶圆。

机械测试晶圆被用作测试和验证设备的操作方面和处理系统。工艺试验片与主晶圆通过工艺模块一起进入工艺步骤。主晶圆不能用于测试和控制一个单一的工艺步骤的结果。

 

晶圆回收

在工艺过程中有很多原因造成晶圆被废弃,通常是因为不符合工艺规范,假设它们没有被物理地损坏,则可以被回收作为测试晶圆使用。使用化学与化学机械抛光相结合的方法,去除晶圆的顶层和顶部附件层。这将产生一个新的晶圆表面以适合于测试晶圆的使用。去层后,回收晶圆将通过与主晶圆相同的晶圆清洗过程。

回收

至此,可以用于生产的晶圆就制备好了。那么,晶圆又是如何称为芯片的呢?请听小编下节道来!

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