1. Įvadas
Siekiant didesnio našumo ir patikimumo puslaidininkiams ir pažangiausioms -technologijoms, silicio nitridas (Si₃N₄) sulaukė didelio dėmesio dėl išskirtinio savybių derinio. Jis pasižymi dideliu kietumu, puikiu atsparumu plyšimui, gerą cheminį stabilumą, mažą šiluminio plėtimosi koeficientą ir puikią elektros izoliaciją. Dėl šių savybių jis yra ideali medžiaga pagrindinių komponentų, tokių kaip didelio našumo{3}}keraminiai guoliai, izoliaciniai sluoksniai puslaidininkių procesuose, šilumos valdymo substratai ir optiniai langai, gamybai.
Naudodama didelę patirtį poliruojant kietas ir trapias medžiagas, tokias kaip silicio karbidas ir safyras, „Hemei Corporation“ sukūrė brandų poliravimo procesą, skirtą specialiai silicio nitrido substratams. Šis procesas efektyviai ir nuosekliai apdoroja silicio nitrido plokšteles iki „epitaksijai-paruošto“ laipsnio itin lygaus paviršiaus, atitinkančio griežčiausius naudojimo reikalavimus.
2. Paraiškos reikalavimai
Silicio nitrido plokštelių poliravimo tikslai sutampa su kitų pažangių keraminių medžiagų tikslais: pagrindo ploninimas iki tikslinio storio, griežtai kontroliuojant bendrą storio pokytį (TTV), kad būtų geresnis nei ±2 mikrometrai, ir žymiai pagerinti paviršiaus šiurkštumą (Ra) iki mažesnio nei 2 nanometrų.
Norint pasiekti šiuos tikslus, Hemei procesas pirmiausia apima silicio nitrido plokštelės laikinai sujungimą su kvarco stiklo laikiklio disku, naudojant plokštelių sujungimo sistemą. Tai užtikrina stabilumą ir lygiagretumą apdorojimo metu. Vėliau taikant dviejų{2}}pakopų metodą, kurį sudaro tikslus glaistymas ir poliravimas, galima visiškai-kontroliuoti procesą nuo greito medžiagos pašalinimo iki smulkaus poliravimo.
3. Sistemos specifikacijos
Hemei modulinė poliravimo sistema gali lanksčiai apdoroti įvairaus dydžio ir partijų kiekių silicio nitrido plokšteles. Į pagrindinę sistemą įeina:
HSM{0}}L / HSM-LP serijos šlifavimo įranga:Naudojamas pradiniam tikslaus šlifavimo etapui.
HSM{0}}CMP serijos cheminio mechaninio poliravimo sistema: Naudojamas galutiniam itin{0}}tiksliam poliravimui, siekiant nanoskalės paviršiaus apdailos.
Pagrindiniai posistemiai:
Vaflių klijavimo blokas (WB): Užtikrina didelį{0}}plokštelės sujungimą su laikiklio disku.
SJ/ASJ serijos tikslaus poliravimo tvirtinimo detalės:Suteikia stabilius ir patikimus tvirtinimo sprendimus.
C-ASJ pavaros galvutės didelio greičio-poliravimo sistema:Leidžia efektyviai ir tolygiai pašalinti medžiagas.
4. Apdorojimo srautas
4.1 Montavimas, tvirtinimas ir šlifavimas
Klijavimas: Naudokite Hemei WB klijavimo įrenginį, kad laikinai pritvirtintumėte silicio nitrido plokštelę prie kvarco stiklo atraminio disko. Ši sistema gali kompensuoti skirtingų plokštelių storio skirtumus, užtikrindama gerą pradinį lygiagretumą.
Tvirtinimas:Sumontuokite surištą pagrindą ant SJ arba ASJ serijos poliravimo įtaiso vakuuminio griebtuvo.
Šlifavimas: Apverskite laikiklį taip, kad plokštelės apdorojimo paviršius būtų žemyn ant HSM{0}}L įrangos šlifavimo plokštės. Sistema veikia iki 130 aps./min. greičiu, o dozavimo siurblys valdomu srautu tiekia deimantų šlifavimo srutą į plokštės paviršių. Šiuo žingsniu siekiama greitai ir tolygiai pašalinti didžiąją medžiagos dalį, preliminariai kontroliuojant storio pokyčius.
4.2 Montavimas, tvirtinimas ir poliravimas
Perkėlimas:Po šlifavimo vaflį išvalykite ir išimkite iš stiklinio laikiklio disko.
Tikslus poliravimas:
A parinktis (pageidautina{0}}didelis tikslumas): Naudokite Hemei HSM{0}}CMP sistemą. Vaflė yra tiesiogiai pritvirtinta prie pritaikytos poliravimo galvutės per vandens įsiurbimą arba vakuumą, todėl antrinio klijavimo nereikia. Ši sistema siūlo aukštą procesų valdymą; Pagrindiniai parametrai, pvz., plokštelės greitis, prispaudimo jėga ir suspensijos srautas, gali būti tiksliai sureguliuoti realiuoju laiku-per jutiklinio ekrano sąsają, kad būtų optimizuotas medžiagos pašalinimo greitis (MRR) ir paviršiaus kokybė.
B parinktis (didelio{0}}efektyvumo alternatyva):Įdėkite plokštelę į tam skirtą poliravimo įtaisą su C-ASJ pavaros galvute, kad galėtumėte greitai{1}}poliruoti.
5. Rezultatai
Naudojant „Hemei“ poliravimo sistemą silicio nitrido substratams, gaunamas idealus aukštos{0}kokybės paviršius, paruoštas tolesniam plonos -plėvelės nusodinimui ar sujungimo procesams. Kiekviena poliruota plokštelė užtikrina vienodą medžiagos pašalinimą ir 极高的表面平整度 (itin aukštą paviršiaus lygumą).
Optimizuojant proceso parametrus (pvz., taikomą slėgį), Hemei procesas gali pasiekti optimalų medžiagos pašalinimo greitį (MRR) silicio nitridui.1.5 - 3 μm/val, išlaikant efektyvumo ir paviršiaus kokybės pusiausvyrą.
Šie duomenys pagrįsti rezultatais, išmatuotais iš dešimties 2- colių silicio nitrido plokštelių, apdorotų HSM-CMP sistemoje:
| Parametras | Po šlifavimo (pradinis) | Po poliravimo (galutinis) | Tikslinė specifikacija |
|---|---|---|---|
| Paviršiaus šiurkštumas (Ra) | ~110 nm | < 1.5 nm | Ra < 2 nm |
| TTV | - | < ±1.5 μm | TTV < ±2 μm |
| MRR | - | 1.5 - 3 μm/h | - |
| Lankas | - | < 20 μm | Lankas < 25 μm |
| Aukščiau pateikti parametrų rezultatai yra skirti tik nuorodai iš Hemei Semiconductor (Suzhou) Lab. |
Tipiški silicio nitrido plokštelių rezultatai
Skersmuo: 2 colių (galima keisti iki didesnių dydžių)
Medžiagos pašalinimo greitis (MRR): 1.5 - 3 μm/val
Galutinė Ra vertė:< 1,5 nm
Plokštumas (TTV):< ±1,5 μm
Lankas:< 20 μm
Aukščiau pateikti parametrų rezultatai yra skirti tik nuorodai iš Hemei Semiconductor (Suzhou) Lab.
Santrauka: Hemei poliravimo sprendimas suteikia patikrintą silicio nitrido substratų gamybos -technologiją, galinčią nuosekliai ir pakartotinai pasiekti nanoskalės paviršiaus apdailą ir mikronų{1}}lygio geometrinį tikslumą. Tai tvirtai palaiko silicio nitrido industrializavimą įvairiose aukščiausios klasės-programose.
