硅片抛光的意义
硅加工中,多线切割、研磨等加工过程中,会在表面形成损伤层,从而使得表面有一定粗糙度。抛光就是在磨片基础上,通过化学机械研磨方式,进一步获得更光滑、平整的硅单晶表面的过程。
研磨片:一定厚度的薄片,是一种体材料,只关注某些体的特征参数,如厚度、翘曲度,和表面的参数,如崩边。抛光片:有光滑表面的硅片,主要关注加工的硅表面的特征参数。- 总指示读数(TIR):硅片抛光表面最高点和最低点之差,即峰谷差值,只为正值。
- 焦平面偏差(FPD):表面最高点和最低点二者中,偏离基准平面的最大值,可以是正或负值。
CMP过程中兼有化学、机械作用的优点,可以在较大范围内实现极高的表面平整度,是目前唯一的大面积表面平坦化的抛光技术。普遍采用碱性SiO2的化学机械抛光,可以在12、18英寸硅片上实现100纳米以下的粗糙度。在CMP过程中,抛光液中的碱与硅表层发生化学反应,并生成较疏松的硅酸盐(粘附在表层,阻碍深层反应),再通过SiO2胶粒和抛光布垫的机械摩擦而脱离表面,从而实现表层剥离。此过程反复进行,从而对硅片逐层剥离,并实现对硅片的高精度抛光。