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压力、压强对大尺寸硅片在抛光中的作用

发表时间:2014-11-28

  对硅片进行双面抛光的过程中,我们可以 感觉到大尺寸的硅片比小尺寸硅片要难很多,具体表现在,大尺寸硅片容易产生划伤,容易塌边,破碎。并且要实现大尺寸硅片的高精度高效率是行业的一个难点之 一。海德公司对硅片抛光机和硅片抛光工艺研究多年,有相当深厚的造诣。在大尺寸硅片抛光技术的难点解决上有了很大的进展,目前已经具备解决这一难题的方案 和技术。本文重点阐述压力、压强对大尺寸硅片在抛光中的作用。

  大尺寸硅片我们以直径300mm的硅片为例,双面抛光过程中硅片的运动状态跟单面抛光不一样,硅片是放在游星轮片内,在中心和边缘齿轮的带动下旋转,压力于圆盘作相对转动。由含有sio2的碱性抛光液输送到硅片和抛光垫之间,从而完成对硅片表面的抛光。本实验主要目的是研究压力对硅片抛光的影响,故只改变压力其他参数不变。

  用测量仪扫描硅片范围0.5mm*0.5mm,垂直分辨率0.2nm,表面粗超度用均方根RMS表示:其中Z1为测得各点的高度值ZAVE位给定区域内 Z的平均值。RMS实际上是给定区域的标准偏差。硅片表面峰谷的高度变化用peak\valley值表示,其定义为表面最高点与最低点的高度差,也是 表面粗超度程度的量。

  硅片在压力5,10,18kPa下进行双面抛光的形貌,可以看出,在压力5kPa时抛光后的表面比较粗糙,0.5mm*0.5mm范围内RMS是 1.13nm,谷峰值为8.06nm,当压力增大到10KPa时表面粗超度明显减小,RMS为0.79nm,峰谷值为5.18nm。随着压力的增加,表面 RMS和峰谷值均增加。因此,抛光压力的不同将得到不同的硅抛光片表面形貌。

  从以上结果表明,压力的增大表面粗超度逐渐减小,当压力增加到一定程度时达到最小值,压力继续增加时,为粗超度增大,峰谷值和微粗超度在不同的压力下变化趋势基本一致。

  基于以上实验,得知以下结论,当压力加大在某一恒定数值时,硅片表面的粗超度达到最小,抛光液的厚度也随着压力的增大而减小,所以这一个恒定的数值 是需要我们测量和计算的关键。只要压力调整到这一恒定数值,大尺寸硅片的表面粗超度就很容易实现,如客户有硅片抛光的需求,我司有硅片抛光机请随时来我司试样。