本文關鍵詞：大尺寸硅片拋光前道工序對拋光效果的影響研究　出處：《北京有色金屬研究總院》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：隨著汽車電子,消費電子和物聯(lián)網(wǎng)市場等多樣化芯片需求的快速增長,200mm硅片在半導體市場中有相當高的占有率。隨著集成電路特征線寬的不斷減小,集成電路制造過程對硅片局部平整度(SFQR)的要求越來越高,目前200mm硅片的技術節(jié)點已經(jīng)做到0.13μm以下,這就對200mm硅片的平整度參數(shù)提出了更加嚴格的要求。然而,目前200mm硅片普遍采用單面拋光技術,要想滿足此等平整度要求,還有很大的研究空間與研究價值。本文重點研究了拋光前道處理方式對拋光效果的影響,采用電容式幾何參數(shù)測試儀、顯微鏡以及輪廓儀等不同研究手段,分析了硅片表面起伏狀態(tài)對拋光局部平整度的影響。主要實驗結果如下:基于拋光前腐蝕工藝對拋光后SFQR影響的實驗。研究表明:不同的腐蝕處理方式會產(chǎn)生不同的表面狀態(tài),這會影響隨后的拋光過程,進而影響拋光后的局部平整度,拋光后SFQR與拋光前的TTV以及TIR表現(xiàn)出了一定的相關性。隨著酸腐蝕去除量的增加,硅片拋光后的SFQR逐漸變大,而在保持其他腐蝕條件相同的情況下,酸腐蝕過程中硅片的旋轉則對拋光后SFQR影響甚微;堿腐蝕片拋光后SFQR數(shù)據(jù)明顯優(yōu)于酸腐蝕片,酸腐蝕片中心區(qū)域SFQR數(shù)值較其他區(qū)域更大;KOH堿腐蝕與NaOH堿腐蝕硅片表面粗糙度存在較大差異,但是拋光后SFQR分布狀況差異不明顯;拋光后SFQR數(shù)據(jù)受來片表面起伏狀態(tài)影響較強,但產(chǎn)生顯著影響的表面起伏不是反應表面粗糙度信息的高頻短波長起伏,而是能夠反應硅片表面輪廓信息的低頻長波長起伏。同時,本文研究了拋光前不同的背面狀態(tài)對拋光后SFQR的影響。研究發(fā)現(xiàn):硅片背面的起伏狀態(tài)會影響拋光過程進而會影響拋光后的輸出結果,超精密磨削以及背面化學機械拋光處理,都能在一定程度上將背面修平,從而能夠得到較為優(yōu)異的拋光后SFQR;貼片工藝會對拋光后SFQR產(chǎn)生一定影響,但是遠沒有腐蝕工藝那么明顯。涂蠟后低速度的硅片旋轉有利于獲得一個較厚的蠟膜,這能在一定程度上彌補硅片背面的起伏,從而有利于獲得較為優(yōu)異的拋光后SFQR;貼蠟拋光能在一定限度內(nèi)對硅片的平整度進行修正,貼片過程引入較大的顆粒、氣泡等雜質(zhì)時,會將硅片正面頂起,從而造成硅片正面的過度拋光現(xiàn)象,最終導致拋光面出現(xiàn)dimple等缺陷,拋光后SFQR較差。這也說明硅片背面起伏會對拋光后SFQR產(chǎn)生較為顯著的影響。
【學位授予單位】：北京有色金屬研究總院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN305.2

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