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晶圆表面平坦化的原因

作者:    时间:2023-11-30    阅读量:477


半导体晶圆的平坦化在制造过程中非常重要,主要有以下几个原因:

 

1. 保证制造质量:半导体晶圆在制造过程中需要进行多道工艺步骤,如光刻、腐蚀、沉积等。如果晶圆表面不平坦,这些工艺步骤可能无法准确进行,导致制造质量下降。通过减薄抛光CMP的加工后晶圆表面可以提供一个稳定的基准面,确保工艺能够准确地进行。因此,平坦化可以确保各道工艺步骤的准确性和一致性。

 

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2. 提高性能:第三代半导体器件,如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等,晶圆表面的平坦度对器件性能有直接影响。例如,在微电子器件中,在经过减薄抛光后的平坦晶圆表面可以提供更好的电子迁移性能和更低的电阻。另外,平坦的表面还可以减少电子器件中的损耗和噪声。

 

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3.提高生产良率:晶圆在制造过程中可能会受到机械应力、热应力等因素的影响,导致晶圆表面存在不均匀的起伏或几何形变。通过平坦化处理,可以消除或减小这些不均匀性,提高生产过程中的良率。

 

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4.提高光学性能:第三代半导体晶圆中的光学器件,如激光二极管等,对晶圆表面的平整度和光学平坦度要求较高。平坦的晶圆表面可以减少光学失真、散射和反射,提高器件的光学性能。

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为了实现晶圆的平坦化,需要使用专门的设备,如化学机械抛光(CMP)设备。CMP是一种通过磨削和化学反应来实现表面平坦化的工艺。其基本原理是在旋转的晶圆上施加压力,使其与携带磨料和化学溶液的抛光垫接触,通过磨削和化学反应去除晶圆表面的不平坦部分。通过调节抛光垫、磨料和化学溶液的性质,可以实现对晶圆表面的精确控制和平坦化。


除了CMP设备,还有其他一些辅助设备可以用于晶圆的平坦化,如表面检测仪器和测量仪器。这些设备可以用于检测和测量晶圆表面的平坦度,以确保制造过程的准确性和一致性。

 

总之,半导体晶圆的平坦化对于保证制造质量和提高器件性能非常重要。通过使用专门的设备,如半导体专业减薄设备、抛光设备、CMP设备,可以实现对晶圆表面的精确控制和平坦化。


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