拋光技術(shù)及拋光液
拋光技術(shù)及拋光液 一、拋光技術(shù) 最初的半導(dǎo)體基片(襯底片)拋光沿用機(jī)械拋光、例如氧化鎂、氧化鋯拋光等,但是得到的晶片表面損傷是及其嚴(yán)重的。直到60年代末,一種新的拋光技術(shù)——化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)(CMP Chemical Mechanical Polishing )取代了舊的方法。CMP技術(shù)綜合了化學(xué)和機(jī)械拋光的優(yōu)勢(shì): 單純的化學(xué)拋光,拋光速率較快,表面光潔度高,損傷低,完美性好,但表面平整度和平行度差,拋光后表面一致性差; 單純的機(jī)械拋光表面一致性好,表面平整度高,但表面光潔度差,損傷層深。 化學(xué)機(jī)械拋光可以獲得較為完美的表面,又可以得到較高的拋光速率,得到的平整度比其他方法高兩個(gè)數(shù)量級(jí),是目前能夠?qū)崿F(xiàn)全局平面化的唯一有效方法。依據(jù)機(jī)械加工原理、半導(dǎo)體材料工程學(xué)、物力化學(xué)多相反應(yīng)多相催化理論、表面工程學(xué)、半導(dǎo)體化學(xué)基礎(chǔ)理論等,對(duì)硅單晶片化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)機(jī)理、動(dòng)力學(xué)控制過(guò)程和影響因素研究標(biāo)明,化學(xué)機(jī)械拋光是一個(gè)復(fù)雜的多相反應(yīng),它存在著兩個(gè)動(dòng)力學(xué)過(guò)程: (1)拋光首先使吸附在拋光布上的拋光液中的氧化劑、催化劑等與襯底片表面的硅原子在表面進(jìn)行氧化還原的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。這是化學(xué)反應(yīng)的主體。 (2)拋光表面反應(yīng)物脫離硅單晶表面,即解吸過(guò)程使未反應(yīng)的硅單晶重新裸露出來(lái)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。它是控制拋光速率的另一個(gè)重要過(guò)程。硅片的化學(xué)機(jī)械拋光過(guò)程是以化學(xué)反應(yīng)為主的機(jī)械拋光過(guò)程,要獲得質(zhì)量好的拋光片,必須使拋光過(guò)程中的化學(xué)腐蝕作用與機(jī)械磨削作用達(dá)到一種平衡。如果化學(xué)腐蝕作用大于機(jī)械拋光作用,則拋光片表面產(chǎn)生腐蝕坑、桔皮狀波紋。如果機(jī)械磨削作用大于化學(xué)腐蝕作用,則表面產(chǎn)生高損傷層。 二、藍(lán)寶石研磨液 藍(lán)寶石研磨液(又稱為藍(lán)寶石拋光液)是用于在藍(lán)寶石襯底的研磨和減薄的研磨液。 藍(lán)寶石研磨液由優(yōu)質(zhì)聚晶金剛石微粉、復(fù)合分散劑和分散介質(zhì)組成。 |