Cách lựa chọn vật tư tiêu hao để đánh bóng wafer và làm phẳng bề mặt

Đặt báo giá vật tư đánh bóng bên cạnh bản đồ kiểm tra wafer. Giá thấp hơn sẽ trông kém hấp dẫn hơn nếu quá trình thử nghiệm để lại vết xước gần mép. Đó là lý do tại sao việc lựa chọn vật tư đánh bóng wafer trở nên khó khăn hơn so với việc so sánh hai bảng giá.

Trong sản xuất tấm bán dẫn, quá trình làm phẳng bề mặt bằng phương pháp cơ học hóa học (CMP) chuẩn bị bề mặt cho các bước tiếp theo. Nếu để lại quá nhiều chỗ gồ ghề, việc tạo hình sau này sẽ khó khăn hơn. Nếu loại bỏ quá nhiều, lớp cần giữ lại có thể bị ảnh hưởng. Việc lựa chọn thiết bị làm phẳng bề mặt bằng CMP đòi hỏi phải tìm được sự kết hợp đáp ứng cả hai giới hạn của thiết bị sản xuất thực tế.

Vật tư tiêu hao cho quá trình đánh bóng wafer là gì?

Hãy hình dung bề mặt tiếp xúc bên dưới một tấm bán dẫn đang quay. Dung dịch mài mòn mang theo các hạt mài đến miếng đệm; thành phần hóa học của nó giúp loại bỏ lớp màng bị lộ ra. Miếng đệm cung cấp bề mặt làm việc. Quá trình xử lý bề mặt giúp khôi phục lại kết cấu của nó khi quá trình sử dụng làm thay đổi. Cả hai cùng nhau tạo ra tác động hóa học và cơ học cần thiết cho quá trình làm phẳng tấm bán dẫn.

Đơn đặt hàng cho vật tư tiêu hao đánh bóng Có thể chứa các thành phần riêng biệt. Tuy nhiên, trên dụng cụ, một loại hỗn hợp mới có thể thay đổi chức năng của miếng đệm hiện có. Thông số kỹ thuật khi mua hàng cho từng thành phần sẽ không cho bạn biết liệu sự kết hợp của chúng có hiệu quả hay không.

Các loại vật tư tiêu hao chính trong quá trình đánh bóng wafer

Dung dịch CMP

Các hạt mài mòn và thành phần hóa học đều ảnh hưởng đến quá trình loại bỏ vật liệu. Hãy kiểm tra lớp màng cần xử lý trước khi so sánh độ pH hoặc đặc tính của hạt. Quá trình đánh bóng hóa học oxit (Oxid CMP) và đánh bóng hóa học đồng (Copper CMP) cần các phương pháp khác nhau; việc loại bỏ lớp màng chắn đòi hỏi một yêu cầu về tính chọn lọc khác. Một công thức mạnh chỉ hữu ích nếu nó vẫn giữ được bề mặt cần thiết.

Miếng đệm đánh bóng CMP

Miếng đệm mềm hơn có thể dễ dàng bám sát địa hình cục bộ hơn. Điều đó có thể phù hợp với bước hoàn thiện nhưng lại ảnh hưởng đến độ phẳng cần thiết ở những nơi khác. Đối với miếng đệm đánh bóng CMP, hãy so sánh cấu trúc lỗ rỗng và khả năng vận chuyển dung dịch đánh bóng. Kiểm tra kết quả sau khi chạy thử và một lần nữa gần thời điểm dự kiến ​​thay thế.

Chất làm mềm đệm CMP

Chất dưỡng đệm CMP giúp duy trì độ nhám bề mặt của đệm. Dưỡng quá ít có thể làm cho đệm bị bóng. Dưỡng quá nhiều có thể làm mòn đệm nhanh hơn. Hãy chọn chất dưỡng phù hợp với đệm và kiểm tra các thiết lập dưỡng trong quá trình thử nghiệm.

Các vật tư tiêu hao liên quan khác

Vòng giữ ảnh hưởng đến hoạt động của cạnh. Bộ lọc giúp kiểm soát các hạt trong dung dịch đánh bóng. Vật tư tiêu hao làm sạch sau quá trình CMP loại bỏ cặn bẩn sau khi đánh bóng. Hãy đưa những vật tư này vào quy trình khắc phục sự cố khi việc thay thế các vật tư tiêu hao CMP chính không giải quyết được vấn đề.

Năm yếu tố cần cân nhắc khi lựa chọn vật tư tiêu hao cho quá trình đánh bóng wafer

1. Vật liệu đế bán dẫn và màng mục tiêu

Cụm từ “Đối với tấm wafer silicon” không nói rõ nhiều điều. Bạn đang loại bỏ silicon nguyên chất hay lớp oxit đã lắng đọng? Vonfram có bị lộ ra không? Đồng lại cần hóa chất khác. Hãy cung cấp cho nhà cung cấp cấu trúc màng và lớp cần giữ lại. “Để đánh bóng wafer bán dẫn” là một yêu cầu mua hàng quá chung chung.

2. Tốc độ và độ chọn lọc loại bỏ vật liệu

Với mục tiêu 600 nm, phép tính có vẻ khá hấp dẫn. Tốc độ không đổi 200 nm/phút cho thời gian đánh bóng là ba phút; 300 nm/phút cho thời gian hai phút. Đây là những số liệu thử nghiệm giả định. Tuy nhiên, chu kỳ nạp liệu không được rút ngắn. Chu kỳ làm sạch cũng vậy. Dự báo năng suất cũng cần những khoảng thời gian này.

Tính chọn lọc có thể làm mất đi lợi ích rõ ràng đạt được. Bao nhiêu phần màng phim bên dưới biến mất trong quá trình bạn tiếp cận mục tiêu? Hãy so sánh sự mất mát đó với tốc độ nhanh hơn trước khi gọi đó là sự cải thiện.

3. Kiểm soát chất lượng bề mặt và khuyết tật

Hãy xem xét kỹ hơn chỉ số độ nhám trung bình. Một vết xước vẫn có thể không đạt yêu cầu kiểm tra. Hiện tượng lõm bề mặt nghĩa là kim loại bị lún xuống; hiện tượng xói mòn liên quan đến sự hao hụt trên một vùng có hình dạng nhất định. Cả hai hiện tượng này đều không thể hòa tan vào giá trị trung bình. Hãy ghi rõ các giới hạn cho kiểm tra khuyết tật bề mặt Trước khi tiến hành thử nghiệm. Sự không đồng nhất bên trong tấm wafer cần có số liệu và bản đồ wafer. Đừng để một giá trị trung bình chấp nhận được che giấu vấn đề ở rìa.

4. Khả năng tương thích thiết bị và tính ổn định của quy trình

Miếng đệm đề xuất có vừa với trục ép không? Cấu hình có phù hợp với đường kính wafer của bạn không? Hãy giải quyết những câu hỏi cơ bản đó trước khi thảo luận về mục tiêu loại bỏ vật liệu. Kiểm tra cài đặt cấp và xử lý dung dịch mài dưới điều kiện hoạt động dự kiến. Thay miếng đệm và dung dịch mài cùng lúc, và một thử nghiệm thất bại sẽ cho bạn hai nghi ngờ. Giữ lại cấu hình đã được kiểm định làm tài liệu tham khảo.

Tại thiết bị, hãy so sánh một tấm wafer được lấy ngay sau khi quá trình làm quen chân tiếp xúc diễn ra với một tấm wafer được xử lý gần thời điểm thay đổi chân tiếp xúc theo kế hoạch. Giữ các điều kiện kiểm tra giống hệt nhau. Việc làm sạch bổ sung trên tấm wafer được xử lý sau đó cần được ghi vào hồ sơ kiểm định. Tương tự, sự thay đổi trong cấu hình cạnh của nó cũng vậy. Nếu không, báo giá sẽ bỏ sót một phần công việc.

5. Tổng chi phí sở hữu

Giả sử có một tấm đệm trị giá 300 đô la sản xuất được 1000 tấm wafer đạt tiêu chuẩn: chi phí tấm đệm là 0,30 đô la cho mỗi tấm wafer đạt tiêu chuẩn. Một tấm đệm trị giá 240 đô la sản xuất được 600 tấm wafer đạt tiêu chuẩn có chi phí là 0,40 đô la cho mỗi tấm wafer đạt tiêu chuẩn. Lựa chọn mua rẻ hơn lại trở thành lựa chọn đắt hơn. Vẫn còn thời gian dành cho việc thay thế. Việc sử dụng dung dịch huyền phù cũng có thể làm tăng chi phí, cùng với việc vệ sinh hoặc xử lý chất thải. Hãy tính toán những chi phí đó vào quá trình xem xét thử nghiệm.

Cách đánh giá nhà cung cấp vật tư tiêu hao đánh bóng wafer

Kiểm tra chất lượng và tính nhất quán của lô hàng.

Giấy chứng nhận phân tích có thể trông đáng tin cậy nhưng lại không giải đáp được câu hỏi quan trọng đối với quy trình của bạn. Hãy so sánh các số liệu đo được với thông số kỹ thuật đã thỏa thuận. Kiểm tra các báo cáo kiểm tra bằng cùng một phương pháp. Giữ lại mã số lô hàng trong hồ sơ thử nghiệm; bạn sẽ cần nó nếu lô hàng tiếp theo có kết quả khác biệt.

Xác nhận khả năng kỹ thuật và cung ứng

Sử dụng đơn hàng thử nghiệm nhỏ Để thiết lập sự phù hợp của quy trình. Xác nhận khả năng tương thích cụ thể của sản phẩm trước khi thẩm định. Mang theo thông số kỹ thuật đã được chấp nhận và mã lô hàng vào lần mua hàng tiếp theo. Ghi ngày giao hàng vào... kế hoạch bổ sungBao gồm cả thời gian cần thiết để kiểm tra nguyên liệu đầu vào. Hãy hỏi về những thay đổi trong công thức nữa. Bạn cần đủ thời gian để quyết định xem có cần tiến hành thử nghiệm khác hay không.

Những lỗi thường gặp cần tránh khi lựa chọn vật tư tiêu hao cho máy CMP

Giá chào thấp hơn có thể che giấu tuổi thọ làm việc ngắn hơn. Việc thay thế dung dịch bôi trơn trong khi coi miếng đệm là không cần thiết cũng là một cách làm tắt tốn kém khác. Việc so sánh giữa các nhà cung cấp cũng trở nên không hiệu quả khi mỗi lần thử nghiệm sử dụng các thiết lập khác nhau.

Bao bì cũng cần được kiểm tra. Nguyên liệu để lâu trên kệ vẫn đang bị lão hóa. Hãy kiểm tra hạn sử dụng và lịch sử bảo quản trước khi đổ lỗi cho việc thay đổi công thức. Một mẻ bánh đạt yêu cầu không có nghĩa là chất lượng của mẻ tiếp theo sẽ được kiểm chứng. Hãy cho phép chạy thử nghiệm nhiều lần trước khi mở rộng quy mô.

Danh sách kiểm tra thực tế dành cho người mua

Ghi lại vật liệu và đường kính của tấm bán dẫn bằng màng mục tiêu.

Xác định tỷ lệ loại bỏ và tính chọn lọc.

Thiết lập giới hạn về chất lượng bề mặt và khuyết tật.

Kiểm tra xem vật tư tiêu hao có phù hợp với thiết bị dự định sử dụng hay không.

Hãy đảm bảo các giấy tờ chứng minh chất lượng phù hợp với lô hàng đang mua.

Đặt lịch dùng thử sản phẩm và tính đến thời gian giao hàng.

So sánh tổng chi phí cho mỗi tấm wafer được chấp nhận.

Câu hỏi thường gặp

Các vật tư tiêu hao chính được sử dụng trong CMP là gì?

Bạn sẽ mua hỗn hợp bùn cùng với tấm đệm và chất điều hòa của nó. Hãy dự trù ngân sách cho vòng giữ nữa. Hệ thống lọc và làm sạch sau quá trình CMP cũng nằm trong phạm vi mua sắm nếu quy trình yêu cầu.

Làm thế nào để chọn loại dung dịch CMP phù hợp?

Bắt đầu với lớp màng đã phơi sáng và độ chọn lọc cần thiết. Kiểm tra tốc độ loại bỏ so với giới hạn khuyết tật bằng cách sử dụng miếng đệm dự định. Chỉ riêng thông số kỹ thuật của dung dịch mài không thể thiết lập sự phù hợp của quy trình.

Làm thế nào để giảm chi phí đánh bóng wafer?

Theo dõi chi phí trên mỗi tấm wafer được chấp nhận. Tuổi thọ pad dài hơn chỉ có ích khi chất lượng vẫn nằm trong giới hạn cho phép. Kiểm tra chi phí bạn bỏ ra cho toàn bộ quá trình sản xuất pad trước khi thương lượng giảm giá thêm.

Kết luận: Chọn vật tư tiêu hao dựa trên yêu cầu của quy trình.

Bài kiểm tra thử nghiệm phải trả lời câu hỏi mua hàng: liệu sự kết hợp này có đáp ứng được yêu cầu trên công cụ của bạn hay không? Hãy đảm bảo các điều kiện của bài kiểm tra phù hợp với đặc tả mua hàng. Để được hỗ trợ tìm nguồn cung ứng, Gửi hồ sơ đăng ký của bạn tới THE EQUATOR. Hãy cung cấp thông tin chi tiết về loại phim và công cụ cần thiết. Bao gồm cả giới hạn chấp nhận và lịch trình cung ứng để chúng ta có thể bắt đầu từ một điểm thuận lợi.