Ar压强对硅基Al膜应力和微结构的影响

用直流磁控溅射法在室温Si基片上制备了溅射时间分别为5min和10min,氩气压强分别为0.7、3、6Pa的6种Al膜,用光学相移法和X射线衍射法对Al膜的应力和微结构随着压强的变化进行了研究。应力分析表明在同一溅射时间,随着氩气压强的减小,Al膜厚度增大,在相同选区范围内,Al膜的应力差变小,应力分布趋于均匀。结构分析表明制备的Al膜呈多晶状态,晶体结构仍为面心立方,在相同溅射时间下,压强为0.7Pa的Al膜结晶度最好。随着压强的减小,平均晶粒尺寸和晶格常数增大。

工艺参数对磨削硅晶圆亚表面损伤裂纹的影响

为研究粗磨硅晶圆亚表面微裂纹,采用截面显微观测法,实验研究了粗磨工艺下砂轮进给速率、砂轮转速和硅晶圆转速对晶圆亚表面裂纹的影响.结果表明:磨削后晶圆亚表面斜线裂纹和折线裂纹占70%,中位裂纹、分叉裂纹和横向裂纹占30%,裂纹形状与工艺参数的关系不大.裂纹深度从晶圆圆心向外逐渐增大,〈110〉晶向裂纹深度稍大于〈100〉晶向.裂纹深度随砂轮进给速率增大单调增加,随砂轮转速增大单调减小.裂纹深度与晶圆转速之间的关系复杂,晶圆转速增大时,裂纹深度先是减小,然后增大.提出了磨削工艺参数的优化措施.

介电泳抛光方法及其电极形状的实验研究

目的验证介电泳抛光方法的有效性,研究电极形状对介电泳抛光方法均匀性、抛光效率和去除率的影响。方法选取直径76.2 mm的单晶硅片为实验对象,进行传统化学机械抛光(CMP)实验和使用4种电极形状的介电泳抛光实验,每隔30 min测量硅片不同直径上的表面粗糙度以及硅片的质量,然后对测量的数据进行处理和分析。结果与传统CMP方法比较,使用介电泳抛光方法抛光的硅片,不同直径上的表面粗糙度相差小,粗糙度下降速度快,使用直径60 mm圆电极形状介电泳抛光时相差最小,粗糙度下降最快。介电泳抛光方法去除率最低能提高11.0%,最高能提高19.5%,最高时所用电极形状为内径70 mm、外径90 mm的圆环。结论介电泳抛光方法抛光均匀性、效率和去除率均优于传统CMP方法。

Surface shape control of the workpiece in a double-spindle triple-workstation wafer grinder

Double-spindle triple-workstation（DSTW） ultra precision grinders are mainly used in production lines for manufacturing and back thinning large diameter（≥300 mm） silicon wafers for integrated circuits.It is important, but insufficiently studied,to control the wafer shape ground on a DSTW grinder by adjusting the inclination angles of the spindles and work tables.In this paper,the requirements of the inclination angle adjustment of the grinding spindles and work tables in DSTW wafer grinders are analyzed.A reasonable configuration of the grinding spindles and work tables in DSTW wafer grinders are proposed.Based on the proposed configuration,an adjustment method of the inclination angle of grinding spindles and work tables for DSTW wafer grinders is put forward. The mathematical models of wafer shape with the adjustment amount of inclination angles for both fine and rough grinding spindles are derived.The proposed grinder configuration and adjustment method will provide helpful instruction for DSTW wafer grinder design.

半导体硅片酸腐蚀后形状实验研究

以半导体硅片制备工艺中的酸腐蚀过程为研究对象,采用硅片几何参数检测设备的原始数据为数据源,借助空间统计手段和数据可视化技术,基于实验研究酸腐蚀过程中硅片的转动、外加气泡扰动因素对半导体硅片酸腐蚀后形状的影响。通过实验数据分析,建立硅片酸腐蚀剥离去除量的分布与相应各因素之间的经验模型,根据各实验条件的腐蚀去除量的分布,结合酸腐蚀的化学反应机理,分析不同工艺条件下硅片形状的成因。实验结果表明:富硝酸体系中,在同等酸液配比条件下,腐蚀剂相对于硅材料表面的流速会影响化学反应中的物质交换效率,化学腐蚀速率与腐蚀剂相对流动速率显著相关;硅片的转动速率、外界引入的气泡扰动都会影响酸液的流动特征,进而改变物质交换效率的空间分布,最终影响硅片腐蚀后的形状。研究表明,硅片酸腐蚀后的几何形状受漩涡效应和边缘效应的共同影响。用宏观去除量模型、漩涡效应和边缘效应的经验模型叠加构造酸腐蚀硅片的经验模型,验证结果显示模型误差较小,可以预报在转动、气泡二因素交互作用下,酸腐蚀后硅片的几何形状。