硅片研磨和研磨液作用

隨著半導(dǎo)體的工業(yè)飛速發(fā)展，硅片的直徑要求不斷增大，硅片的刻線(xiàn)寬度的要求也越來(lái)越細(xì)，下面我們分別講一下硅片研磨的問(wèn)題和研磨液的作用。
1.硅片研磨及其過(guò)程中的問(wèn)題：
硅材料的制備包括定向切割、磨片、拋光等，其中切片之后要進(jìn)行研磨。而由于切片之后的硅單晶片不具有半導(dǎo)體制造過(guò)程中所具有的曲度，平面度與平行度。因?yàn)橐?strong>硅片單晶片在拋光過(guò)程中表面磨除量?jī)H約5μm，所以?huà)伖鉄o(wú)法大幅度改善硅單晶片的曲度與平行度。所以在研磨成為硅單晶片之前能夠有效地改善硅片的曲度。平面度與平行度的關(guān)鍵工藝。
磨片在硅片制備過(guò)程中占有重要地位，由于機(jī)械加工強(qiáng)度大、機(jī)械損傷、應(yīng)力、離子沾污等問(wèn)題嚴(yán)重，廢品率很高會(huì)對(duì)后續(xù)工藝造成很不好影響。所以必須改善研磨機(jī)理，吧大一的機(jī)械作用變?yōu)榫鶆蚍€(wěn)定的化學(xué)機(jī)械作用，以達(dá)到淺損傷、低應(yīng)力的目的，有效地減少破損層和應(yīng)力的積累，提高產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率，從而提高整個(gè)硅片工藝的成品率。
2.研磨液的作用
研磨液的引入可以合理的解決上述問(wèn)題。減小應(yīng)力方法采用增加切削、研磨漿液的潤(rùn)滑性，提高漿液的散熱能力，以迅速擴(kuò)撒加工生產(chǎn)的熱量，減少熱應(yīng)力。根據(jù)硅的化學(xué)作用，采用堿性漿液，加入多種活性劑改進(jìn)漿液的物理化學(xué)特性，增加加工過(guò)程中的化學(xué)作用，極大地改進(jìn)了加工工藝，緩和了劇烈的機(jī)械作用。
研磨液由多種成分組成，主要包括：機(jī)堿、表面活性劑、蟼合劑。使用有機(jī)堿是為了防止引入雜質(zhì)金屬離子，以免給器件造成傷害。化學(xué)作用原理為：Si+2OH+HO-SiO++2H21
研磨液在加工中的主要作用有一下幾個(gè)方面：
(1) 懸浮作用；加入研磨液能使吸附在固體顆粒表面產(chǎn)生足高的位壘，是顆粒分開(kāi)來(lái)，以達(dá)到分散、懸浮的特性。
(2) 潤(rùn)滑作用；研磨液能減少磨粒、磨屑與研磨表面之間的摩擦起到潤(rùn)滑的作用。
(3) 冷卻作用；為防止工件表面燒傷和產(chǎn)生裂紋，研磨液的冷卻性能取決于它的導(dǎo)熱性能和對(duì)工件表面潤(rùn)濕性和供液方式。
(4) 去損作用； 研磨液為堿，在研磨過(guò)程中堿可以和硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)損傷層中懸空堿密度大，反應(yīng)較快，使磨片損傷層小，增加出片量，降低成本。
(5) 清洗作用；清洗能力的大小與研磨液的滲透有關(guān)，選擇適宜表面活性劑和采用大的稀釋比水溶液，可以提高清洗效果，使研磨產(chǎn)物不易形成難清洗的表面吸附。
(6) 防銹功能；研磨液的另一種重要特性是使設(shè)備不銹蝕，而防銹作用的好壞主要取決于研磨液本身的性能。

綜上所述，我們講述了硅片的研磨過(guò)程和研磨液的作用用途，分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。