半導(dǎo)體研磨拋光機(jī)是半導(dǎo)體制造過程中用于平坦化晶圓表面的關(guān)鍵設(shè)備。通過化學(xué)和機(jī)械相結(jié)合的方式,去除晶圓表面的不規(guī)則性,使得其表面光滑、平整。半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展對(duì)這一設(shè)備的要求日益提高,尤其是在更先進(jìn)的制程節(jié)點(diǎn)下,要求更加精確和高效的平面化過程。

1.研磨拋光盤:是核心部分。研磨拋光盤通常由硬質(zhì)材料制成,表面覆蓋著細(xì)顆粒的研磨材料。在研磨過程中,晶圓被壓在拋光盤上,產(chǎn)生摩擦力,從而去除表面的不平整部分。
2.晶圓載臺(tái):載臺(tái)用于固定晶圓,并保證晶圓在研磨拋光過程中保持均勻的壓力。載臺(tái)的設(shè)計(jì)通常能夠調(diào)整晶圓的旋轉(zhuǎn)速度和壓力,以優(yōu)化研磨效果。
3.液體供給系統(tǒng):在研磨拋光過程中,液體(通常是研磨液)通過供給系統(tǒng)均勻地涂布在研磨拋光盤和晶圓表面。研磨液在這個(gè)過程中起著潤(rùn)滑和化學(xué)反應(yīng)的作用,幫助去除表面材料,同時(shí)減少磨損。
4.壓力與轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng):為了確保研磨過程的精度和均勻性,控制系統(tǒng)需要精確調(diào)節(jié)壓力和轉(zhuǎn)速。壓力的均勻分布對(duì)于避免晶圓表面的不均勻磨損至關(guān)重要。
5.排廢系統(tǒng):研磨過程中會(huì)產(chǎn)生一定量的廢料和廢液,這些廢料需要及時(shí)排放,以防止對(duì)設(shè)備的損壞或者影響晶圓表面的質(zhì)量。
6.監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng):配備有自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可以實(shí)時(shí)監(jiān)控晶圓表面的平整度、厚度變化等參數(shù),并自動(dòng)調(diào)整研磨過程中的參數(shù),確保每片晶圓的質(zhì)量一致性。
半導(dǎo)體研磨拋光機(jī)的工作原理:
1.化學(xué)反應(yīng):在研磨液的作用下,晶圓表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。研磨液中的化學(xué)物質(zhì)與晶圓表面的材料發(fā)生反應(yīng),軟化或溶解表面的不規(guī)則層,使其容易被去除。
2.機(jī)械磨削:晶圓通過載臺(tái)旋轉(zhuǎn),與拋光盤進(jìn)行摩擦。拋光盤表面的研磨顆粒與晶圓表面發(fā)生接觸,利用摩擦力將表面的不平整部分磨去,形成平滑的表面。
3.平面化:通過多次的研磨拋光過程,晶圓表面的不平整度被逐步減少,最終達(dá)到要求的平整度和光潔度。
4.厚度控制:在研磨過程中,需要精確控制晶圓的厚度變化?,F(xiàn)代設(shè)備通過反饋控制系統(tǒng),根據(jù)晶圓的厚度變化實(shí)時(shí)調(diào)整研磨參數(shù),確保每個(gè)晶圓都達(dá)到精確的厚度要求。