化學(xué)機械拋光

最后的拋光步驟是進行化學(xué)蝕刻和機械拋光的結(jié)合，這種形式的拋光稱為化學(xué)機械拋光(CMP)。首先要做的事是，將晶圓片安裝在旋轉(zhuǎn)支架上并且要降低到一個墊面的高度，在然后沿著相反的方向旋轉(zhuǎn)。墊料通常是由一種澆鑄和切片的聚氨酯與填料或被稱為urethane-coated的材料來構(gòu)成。懸浮在相對比較溫和的腐蝕劑中的硅(玻璃)漿液，如鉀或氫氧化銨，需要被送入到拋光墊。

堿性漿液在晶圓片上通過化學(xué)反應(yīng)的方式來生長出一層薄薄的二氧化硅表面。墊的機械拋光過程可以在一個持續(xù)行動的的過程中去除其中的氧化物。硅片表面的高點可以通過這種步驟被去除，直到形成一個極端平整的表面。如果一個典型的半導(dǎo)體晶圓表面延伸到10,000英尺(典型機場跑道的長度)，那么這個平整度會是什么水平？它表面的變化將小于等于正負2英寸的范圍內(nèi)。

為了能夠?qū)崿F(xiàn)極端的平整度參數(shù)，這一點就需要非常規(guī)范地控制拋光時間、硅片和襯墊上的壓力、旋轉(zhuǎn)速度、漿液粒度，漿料進料速度，漿料的化學(xué)(pH)和墊料材料等一系列的組合條件。

化學(xué)機械拋光是該行業(yè)發(fā)展起來的技術(shù)之一，這一項關(guān)鍵技術(shù)的誕生使得我們可以生產(chǎn)出更大的晶圓成為可能。CMP用于晶圓制造過程中，在新層形成后使晶圓片表面變得更加平整。在此應(yīng)用中，CMP工藝是用于平面化的最為關(guān)鍵的技術(shù)。CMP的這種用法的詳細解釋我們將在后續(xù)的章節(jié)中持續(xù)講到。

背面處理

在大多數(shù)情況下，只有晶圓片的正面可以通過CMP技術(shù)來操作。晶圓的背部可能留下粗糙或蝕刻明亮的外觀。對于某些設(shè)備使用過程中，背面可能會經(jīng)歷一個特殊的過程，進而導(dǎo)致晶體損壞，這被稱為背面損害。背部的損傷會進一步蔓延以導(dǎo)致向上到頂層，造成的錯位晶片的產(chǎn)生。這些位錯可以在晶圓制造過程中作為移動離子污染陷阱引入晶圓。誘捕現(xiàn)象可以被稱為采樣(如下圖所示)。背面工藝包括噴砂或拋光，在背面沉積多晶硅層或氮化硅層。

雙面拋光

對大直徑晶圓的普遍要求之一是平面和平行表面。大多數(shù)300毫米直徑晶圓的制造商采用雙面拋光在25*25 mm的網(wǎng)格內(nèi)實現(xiàn)0.25至0.18 μm的平面規(guī)格。缺點是：所有進一步的加工都必須采用不會劃傷或污染背面的處理技術(shù)。

磨邊拋光

磨邊是一種使晶圓片具有圓形邊緣的機械過程(如下圖所示)。在制造過程中，采用化學(xué)拋光可以進一步創(chuàng)造最小化的邊緣，著可能會導(dǎo)致晶圓片破裂或損壞，進而涉及到位錯線的核，位錯線可以傳播到靠近邊緣的切屑晶圓片。

晶片的評估

在包裝之前，晶圓片(或樣品)要檢查一些參數(shù)，如由客戶指定。如下圖所示說明了典型的晶圓規(guī)格。下圖中的300mm晶圓是一種典型規(guī)格。主要關(guān)注的是表面問題，如微粒、污漬和霧霾。這些問題可以通過使用高強度燈或自動化技術(shù)來檢測待檢查機器。

審核編輯：湯梓紅