磨料形貌及分散介質(zhì)對(duì)4H碳化硅晶片研磨質(zhì)量有哪些影響
磨料形貌及分散介質(zhì)對(duì)4H碳化硅(4H-SiC)晶片研磨質(zhì)量具有顯著影響。以下是對(duì)這一影響的詳細(xì)分析:
一、磨料形貌的影響
磨料形貌是研磨過(guò)程中影響4H-SiC晶片質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。金剛石磨料因其高硬度和耐磨性,是研磨4H-SiC晶片的常用材料。磨料的形狀、大小和分布都會(huì)影響研磨過(guò)程中的材料去除速率和晶片的表面質(zhì)量。
材料去除速率:磨料的形狀和大小直接影響其與4H-SiC晶片表面的接觸面積和接觸壓力。具有銳利邊緣和較大尺寸的磨料能夠更有效地切入晶片表面,從而提高材料去除速率。然而,過(guò)高的材料去除速率可能導(dǎo)致晶片表面產(chǎn)生過(guò)多的劃痕和損傷。
晶片表面質(zhì)量:磨料的形貌還會(huì)影響晶片的表面粗糙度和面型精度。形狀不規(guī)則或尺寸過(guò)大的磨料可能導(dǎo)致晶片表面出現(xiàn)不平整和劃痕。相反,形狀規(guī)則、尺寸適中的磨料能夠產(chǎn)生更均勻的材料去除效果,從而獲得更好的表面質(zhì)量。
二、分散介質(zhì)的影響
分散介質(zhì)在研磨過(guò)程中起著將磨料均勻分散到研磨液中并穩(wěn)定懸浮的作用。常見(jiàn)的分散介質(zhì)包括水基體系和乙二醇體系等。
水基體系:水基體系研磨液具有較高的Zeta電位絕對(duì)值,有助于磨料的均勻分散。此外,水的高導(dǎo)熱系數(shù)有利于控制研磨過(guò)程中的盤面溫度,防止因溫度過(guò)高而導(dǎo)致的晶片損傷。然而,水基體系研磨液可能受到水質(zhì)和雜質(zhì)的影響,導(dǎo)致研磨效果不穩(wěn)定。
乙二醇體系:乙二醇體系研磨液的Zeta電位絕對(duì)值較小,磨料易發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象。這增加了研磨過(guò)程中磨料的切入深度,導(dǎo)致晶片的材料去除速率提高。然而,團(tuán)聚的磨料也可能導(dǎo)致晶片表面產(chǎn)生更深的劃痕和損傷。此外,乙二醇體系研磨液的粘度較高,可能影響研磨液的流動(dòng)性和研磨效率。
三、綜合考慮
在實(shí)際研磨過(guò)程中,需要綜合考慮磨料形貌和分散介質(zhì)的影響,以獲得最佳的研磨效果。選擇合適的磨料形狀、大小和分布以及適當(dāng)?shù)姆稚⒔橘|(zhì)和研磨液配方,可以優(yōu)化研磨過(guò)程中的材料去除速率和晶片表面質(zhì)量。同時(shí),還需要根據(jù)具體的研磨工藝和設(shè)備條件進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)最佳的研磨效果和經(jīng)濟(jì)性。
綜上所述,磨料形貌及分散介質(zhì)對(duì)4H-SiC晶片研磨質(zhì)量具有重要影響。通過(guò)優(yōu)化磨料形貌和分散介質(zhì)的選擇以及研磨工藝參數(shù)的設(shè)置,可以獲得高質(zhì)量的4H-SiC晶片。
四、高通量晶圓測(cè)厚系統(tǒng)
高通量晶圓測(cè)厚系統(tǒng)以光學(xué)相干層析成像原理,可解決晶圓/晶片厚度TTV(Total Thickness Variation,總厚度偏差)、BOW(彎曲度)、WARP(翹曲度),TIR(Total Indicated Reading 總指示讀數(shù),STIR(Site Total Indicated Reading 局部總指示讀數(shù)),LTV(Local Thickness Variation 局部厚度偏差)等這類技術(shù)指標(biāo);
高通量晶圓測(cè)厚系統(tǒng),全新采用的第三代可調(diào)諧掃頻激光技術(shù),相比傳統(tǒng)上下雙探頭對(duì)射掃描方式;可一次性測(cè)量所有平面度及厚度參數(shù)。
1,靈活適用更復(fù)雜的材料,從輕摻到重?fù)絇 型硅 (P++),碳化硅,藍(lán)寶石,玻璃,鈮酸鋰等晶圓材料。
重?fù)叫凸瑁◤?qiáng)吸收晶圓的前后表面探測(cè))
粗糙的晶圓表面,(點(diǎn)掃描的第三代掃頻激光,相比靠光譜探測(cè)方案,不易受到光譜中相鄰單位的串?dāng)_噪聲影響,因而對(duì)測(cè)量粗糙表面晶圓)
低反射的碳化硅(SiC)和鈮酸鋰(LiNbO3);(通過(guò)對(duì)偏振效應(yīng)的補(bǔ)償,加強(qiáng)對(duì)低反射晶圓表面測(cè)量的信噪比)
絕緣體上硅(SOI)和MEMS,可同時(shí)測(cè)量多層結(jié)構(gòu),厚度可從μm級(jí)到數(shù)百μm 級(jí)不等。
可用于測(cè)量各類薄膜厚度,厚度最薄可低至4 μm ,精度可達(dá)1nm。
1,可調(diào)諧掃頻激光的“溫漂”處理能力,體現(xiàn)在極端工作環(huán)境中抗干擾能力強(qiáng),一改過(guò)去傳統(tǒng)晶圓測(cè)量對(duì)于“主動(dòng)式減震平臺(tái)”的重度依賴,成本顯著降低。
2,靈活的運(yùn)動(dòng)控制方式,可兼容2英寸到12英寸方片和圓片測(cè)量。
審核編輯 黃宇
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