200mm超薄硅片边缘抛光技术

在大尺寸硅片外延加工过程中,边缘损伤极易导致外延层位错的产生。厚度为450μm的超薄硅片因其机械强度较低,在边缘抛光过程中极易导致碎片产生。为此采用化学机械抛光(CMP)对8英寸(1英寸=2.54 cm)超薄硅片进行边缘抛光,通过优化工艺参数改善硅片边缘粗糙度及过抛量,并讨论了边缘抛光前后硅片倒角角度及边缘残余应力的变化。结果表明边缘抛光工序对硅片边缘去除量较小,且仅对边缘损伤层起到去除作用,因此可以有效降低硅片边缘残余应力,而对倒角角度影响较小,有助于获得边缘质量较好的硅片,为后续外延加工打下良好基础。

碳化硅晶片的超精密抛光工艺

使用化学机械抛光(CMP)方法对碳化硅晶片进行了超精密抛光试验,探究了滴液速率、抛光头转速、抛光压力、抛光时长及晶片吸附方式等工艺参数对晶片表面粗糙度的影响,并对工艺参数进行了优化,最终得到了表面粗糙度低于0.1 nm的原子级光滑碳化硅晶片。

单晶硅片超精密磨削技术与设备

结合单晶硅片的发展,回顾了单晶硅片超精密磨削技术与设备的发展历程,对比分析了广泛应用的转台式磨削、硅片旋转磨削和双面磨削等硅片磨削技术的原理及代表性设备的特点,讨论了用于单晶硅片平整化加工和背面减薄加工的低损伤磨削技术的最新进展,并对单晶硅片磨削技术的发展趋势进行了展望。

大尺寸硅片自旋转磨削的试验研究

利用基于自旋转磨削原理的硅片超精密磨床 ,通过试验研究了砂轮粒度、砂轮转速、工件转速及砂轮进给速度等主要因素对材料去除率、砂轮主轴电机电流以及磨削后硅片表面粗糙度的影响关系。研究结果表明 ,增大砂轮轴向进给速度和减小工件转速 ,采用粗粒度砂轮有利于提高磨削硅片的材料去除率 ,砂轮轴向进给速度对材料去除率的影响最为显著 ;适当增大砂轮转速 ,减小砂轮轴向进给速度 ,采用细粒度砂轮可以减小磨削表面粗糙度 ;在其它条件一定的情况下 ,砂轮速度超过一定值会导致材料去除率减小 ,主轴电机电流急剧增大 ,表面粗糙度变差 ;采用比 #2 0 0 0粒度更细的砂轮磨削时 ,材料去除率减小 ,硅片表面粗糙度没有明显改善。

IC硅片超精密背磨用树脂2000#金刚石砂轮研究

树脂金刚石砂轮应用于IC硅片的背面减薄磨削(背磨),工件磨削后能达到纳米级粗糙度、微米级损伤层厚度和微米级面型精度,因此对使用的砂轮性能要求很高。文章介绍了金刚石砂轮背磨技术的原理、特点,对硅片超精密背磨砂轮进行了实验研究。研制了专用的树脂结合剂,通过优化结合剂配方,使结合剂磨损速度与金刚石脱落速度达到匹配。研制的2000#金刚石砂轮经过硅片背磨试验证明,材料去除率达到10.236 mm3/s,表面粗糙度值Ra为5.122nm,损伤层厚度为2.5μm;与国外同类砂轮相比,材料去除率提高53%,硅片磨削后的表面粗糙度值接近。

工件旋转式磨削大直径硅片技术的研究进展

在分析单晶硅片的典型加工工艺基础上,介绍了基于工件旋转式磨削法的大直径硅片超精密加工技术的原理及特点,综述了该项技术的试验研究进展及建立的数学模型,分析了有限元法在工件旋转式磨削硅片研究中的应用,最后提出了工件旋转式磨削大直径硅片技术目前存在的问题和今后的发展趋势。

重掺As衬底上超高阻薄层硅外延片的制备

超高阻薄层硅外延片可用于制备光电探测器的二极管、瞬态电压抑制二极管等分立器件。利用E200型单片外延炉在直径为150 mm的重掺As硅单晶衬底上制备了参数可控且均匀性高的外延层。采用多次本征生长技术,在重掺As硅衬底边缘形成掺杂原子耗尽层,有效减少了重掺As硅衬底的自掺效应。同时应用低温外延技术、无HCl抛光技术,研制出超高阻薄层硅外延片,外延层电阻率为1093Ω·cm,外延层厚度为12.06μm,满足外延层厚度(12±1)μm、外延层电阻率大于1000Ω·cm的设计要求,片内电阻率不均匀性为4.36%,片内厚度不均匀性为0.5%。外延片已用于批量生产。

硅晶片抛光加工工艺的实验研究

双面抛光已成为硅晶片的主要后续加工方法,但由于需要严格的加工条件,很难获得理想的超光滑表面。设计了硅片双面抛光加工工艺新路线,并在新研制的双面抛光机上对硅晶片进行抛光加工,实验研究了不同加工参数对桂晶片表面粗糙度和材料去除率的影响。采用扫描探针显微镜和激光数字波面干涉仪分别对加工后的硅晶片进行测量,实验结果表明:在优化实验条件下硅晶片可以获得表面粗糙度0.533nm的超光滑表面。

硅晶片超精密加工的研究现状

归纳总结了硅晶片的加工原理、加工方法和加工设备．分析了硅晶片超精密加工的研究现状, 并对硅晶片超精密加工的发展趋势和今后的研究工作进行了展望。

电泳砂轮加工机理及其试验研究

微细磨粒砂轮的试验研究是当前砂轮试制的主要发展趋势。本文叙述了超微细磨粒的电泳特性，并利用该特性试验研制一种新型的高密度低结合度超微细磨粒电泳砂轮，在ＭＭ７ １２０Ｈ精密磨床上，应用该砂轮对单晶硅片进行实际磨削加工，试验结果表明，通过控制磨削参数，可以降低工件表面粗糙度。

大尺寸硅片的高效超精密加工技术

本文根据下一代IC对大尺寸硅片(≥300mm)面型精度和表面完整性的要求,分析了大尺寸硅片超精密加工的关键问题,介绍了工业发达国家在硅片超精密加工技术和设备方面的研究现状和最新进展,指出了大尺寸硅片高效超精密加工技术的发展趋势,通过对国内技术现状的分析,强调了针对大尺寸硅片超精密加工理论和关键技术开展基础研究的必要性。

硅片超精密磨床的发展现状

硅片超精密磨床是半导体集成电路(IC)制造中的关键装备,主要应用于IC制程中的硅片制备加工和IC后道制程中图形硅片的背面减薄。国外硅片超精密磨床制造技术发展很快,具有高精度化、集成化、自动化等特点。介绍了超精密磨床在大尺寸(≥φ300mm)硅片超精密加工中的应用状况,详细评述了国外先进硅片超精密磨床的特点,并指出了大尺寸硅片超精密加工技术的发展趋势。

硅晶片抛光加工工艺的试验研究

双面抛光已成为硅晶片的主要后续加工方法,但由于需要严格的加工条件,很难获得理想的超光滑表面。本文设计了新的硅片双面抛光加工工艺路线,并在新研制的双面抛光机上对硅晶片进行抛光加工,通过试验,研究了不同加工参数对硅晶片表面粗糙度和材料去除率的影响。采用扫描探针显微镜和激光数字波面干涉仪分别对加工后的硅晶片进行测量,试验结果表明:在优化试验条件下硅晶片可以获得表面粗糙度0.533nm的超光滑表面。

超薄硅双面抛光片抛光工艺技术

MEMS器件、保护电路、空间太阳电池等的制作需要使用硅双面抛光片,并且要求抛光片的厚度很薄,传统的硅抛光片加工工艺已经不能满足这一要求。介绍了一种用于超薄硅单晶双面抛光片加工的抛光工艺方法。通过对硅片抛光机理[1]、抛光方式、抛光工艺的研究和对抛光工艺试验结果的分析,解决了超薄硅单晶双面抛光片在加工过程中碎片率高、抛光片背面表面质量不易控制的技术难题,研制出了高质量的超薄硅单晶双面抛光片。

固结磨料加工硅片的技术进展

随着集成电路 (IC)制造技术的飞速发展 ,为了进一步增加 IC芯片的产量和降低单元制造成本 ,硅片趋向大直径化。高质量、大尺寸硅片的制造对超精密加工技术提出了更加严峻的挑战。简要地介绍了传统的及目前流行的硅片加工工艺 ,讨论了在线电解修整 (EL ID)辅助磨抛硅片技术 ;最后 ,针对固结磨具中存在的超细磨料团聚问题 。

单晶硅片超精密加工表面\亚表面损伤检测技术

对超精密加工的硅片的表层完整性的精密控制需要以精、准的检测技术为基础,本文概括性 的分析了用于超精密加工硅片的表面\亚表面损伤检测技术,并从破坏性和非破坏性两个角度对检测方 法的应用和发展进行了论述。

碱腐蚀减薄硅片过程中少子寿命性质研究

通过高频光电导法研究了超薄晶硅片少数载流子寿命的变化规律,分析了碱液腐蚀速率、表面缺陷态的变化对少子寿命的影响,得到:在现有的切片工艺条件下,腐蚀10分钟即可将表面损伤层完全去除,使超薄晶片显示出体内和表面寿命共同决定的较大少子寿命值.

超薄硅片制备工艺的优化

对超薄硅片制备工艺机理进行了优化研究。利用胶粘键合工艺在基片上固定保护硅片,提高了硅片承受工艺加工的机械性能。再结合化学机械抛光工艺,对比不同粘合剂的制备效果和不同压力制备的超薄硅表面粗糙度的变化,成功制备出厚度10μm左右的超薄硅片。表面形貌表征结果显示,硅片总厚度偏差为约0.5μm,平均粗糙度值为0.5 nm,这表明使用化学机械研磨抛光的工艺方法,优化减薄条件下,可保证硅片表面情况。研究结果将为硅半导体器件的微型化发展和性能提升提供了工艺指导。

半导体硅晶片超精密加工研究

"超精密加工"作为精度极高的一项加工技术正在逐步兴起,归纳总结了硅晶片的超精密切削、磨削和研磨的加工方法,分析了硅晶片超精密加工的研究现状,并对硅晶片超精密加工的发展趋势和今后的研究工作进行了展望。对超精密加工方法的研究,为推动集成电路向更高层次的发展奠定了基础.。

抛光参数对超薄晶圆表面抛光效果影响的研究

介绍了抛光工艺及其在硅材料中的应用,重点分析了直径300 mm、厚度50μm±2.5μm的晶圆在抛光加工过程中抛光液的浓度、抛光压力和抛光垫等因素对晶圆表面粗糙度及表面平整性的影响,通过试验确定了超薄晶圆在抛光过程中合适的工艺参数。