大尺寸硅片抛光前道工序对抛光效果的影响研究

发布时间：2017-12-20 04:10

  本文关键词：大尺寸硅片抛光前道工序对抛光效果的影响研究　出处：《北京有色金属研究总院》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：随着汽车电子,消费电子和物联网市场等多样化芯片需求的快速增长,200mm硅片在半导体市场中有相当高的占有率。随着集成电路特征线宽的不断减小,集成电路制造过程对硅片局部平整度(SFQR)的要求越来越高,目前200mm硅片的技术节点已经做到0.13μm以下,这就对200mm硅片的平整度参数提出了更加严格的要求。然而,目前200mm硅片普遍采用单面抛光技术,要想满足此等平整度要求,还有很大的研究空间与研究价值。本文重点研究了抛光前道处理方式对抛光效果的影响,采用电容式几何参数测试仪、显微镜以及轮廓仪等不同研究手段,分析了硅片表面起伏状态对抛光局部平整度的影响。主要实验结果如下:基于抛光前腐蚀工艺对抛光后SFQR影响的实验。研究表明:不同的腐蚀处理方式会产生不同的表面状态,这会影响随后的抛光过程,进而影响抛光后的局部平整度,抛光后SFQR与抛光前的TTV以及TIR表现出了一定的相关性。随着酸腐蚀去除量的增加,硅片抛光后的SFQR逐渐变大,而在保持其他腐蚀条件相同的情况下,酸腐蚀过程中硅片的旋转则对抛光后SFQR影响甚微;碱腐蚀片抛光后SFQR数据明显优于酸腐蚀片,酸腐蚀片中心区域SFQR数值较其他区域更大;KOH碱腐蚀与NaOH碱腐蚀硅片表面粗糙度存在较大差异,但是抛光后SFQR分布状况差异不明显;抛光后SFQR数据受来片表面起伏状态影响较强,但产生显著影响的表面起伏不是反应表面粗糙度信息的高频短波长起伏,而是能够反应硅片表面轮廓信息的低频长波长起伏。同时,本文研究了抛光前不同的背面状态对抛光后SFQR的影响。研究发现:硅片背面的起伏状态会影响抛光过程进而会影响抛光后的输出结果,超精密磨削以及背面化学机械抛光处理,都能在一定程度上将背面修平,从而能够得到较为优异的抛光后SFQR;贴片工艺会对抛光后SFQR产生一定影响,但是远没有腐蚀工艺那么明显。涂蜡后低速度的硅片旋转有利于获得一个较厚的蜡膜,这能在一定程度上弥补硅片背面的起伏,从而有利于获得较为优异的抛光后SFQR;贴蜡抛光能在一定限度内对硅片的平整度进行修正,贴片过程引入较大的颗粒、气泡等杂质时,会将硅片正面顶起,从而造成硅片正面的过度抛光现象,最终导致抛光面出现dimple等缺陷,抛光后SFQR较差。这也说明硅片背面起伏会对抛光后SFQR产生较为显著的影响。
【学位授予单位】：北京有色金属研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN305.2

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 田巧伟;檀柏梅;高宝红;黄妍妍;刘楠;苏伟东;;微腐蚀去除硅衬底表面损伤及污染物研究[J];微纳电子技术;2012年12期

2 张发云;叶建雄;;多晶硅表面酸腐蚀制备绒面研究[J];光子学报;2011年02期

3 V.POUVAFAR;S.A.SADOUGH;F.HOSSEINJ;M.R.RAHMANI;;Design of experiments for determination of influence of different parameters on mechanical properties of semi-solid extruded parts[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2010年S3期

4 夏伟锋;冯飞;王权;熊斌;戈肖鸿;;KOH各向异性腐蚀中预处理对硅表面粗糙度的影响[J];半导体光电;2010年04期

5 冯地直;;电阻率对电容法测Si片厚度的影响[J];半导体技术;2010年05期

6 曾毅波;王凌云;谷丹丹;孙道恒;;超声技术在硅湿法腐蚀中的应用[J];光学精密工程;2009年01期

7 刘玉岭;张国华;;硅片双面研磨加工技术研究[J];电子工业专用设备;2008年12期

8 陈海滨;周旗钢;万关良;肖清华;;300mm双面磨削硅片表面纹路模拟[J];稀有金属;2007年06期

9 樊丽梅;文九巴;赵胜利;祝要民;;化学蚀刻单晶硅及其表面形貌研究[J];表面技术;2007年01期

10 郭东明,康仁科,苏建修,金洙吉;超大规模集成电路制造中硅片平坦化技术的未来发展[J];机械工程学报;2003年10期

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 潘书生;氮掺杂SnO_2薄膜生长与物性研究[D];中国科学院研究生院（合肥物质科学研究院）;2007年

2 田业冰;大尺寸硅片磨削平整化理论与工艺技术的研究[D];大连理工大学;2007年

3 苏建修;IC制造中硅片化学机械抛光材料去除机理研究[D];大连理工大学;2006年

4 张银霞;单晶硅片超精密磨削加工表面层损伤的研究[D];大连理工大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 王永涛;双面抛光去除非均匀性研究[D];北京有色金属研究总院;2012年

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本文编号：1310689