Oberflächenpolieren von Siliziumwafern

SiliziumwaferOberflächenpolieren ist ein entscheidender Prozess in der Halbleiterfertigung. Sein Hauptziel besteht darin, durch die Entfernung von Mikrodefekten, Schichten von Spannungsschäden und Verunreinigungen durch Verunreinigungen wie Metallionen extrem hohe Standards an Oberflächenebenheit und -rauheit zu erreichen. Dadurch wird sichergestellt, dass dieSiliziumwaferdie Vorbereitungsanforderungen für mikroelektronische Geräte, einschließlich integrierter Schaltkreise (ICs), erfüllen.

Um die Poliergenauigkeit zu gewährleisten, ist dieSiliziumwaferDer Polierprozess kann in zwei, drei oder sogar vier verschiedene Schritte unterteilt werden. Bei jedem Schritt kommen unterschiedliche Verarbeitungsbedingungen zum Einsatz, darunter Druck, Zusammensetzung der Polierflüssigkeit, Partikelgröße, Konzentration, pH-Wert, Poliertuchmaterial, Struktur, Härte, Temperatur und Verarbeitungsvolumen.

Die allgemeinen Phasen vonSiliziumwaferPolieren sind wie folgt:

1. **Grobpolieren**: Ziel dieser Stufe ist es, die durch vorherige Bearbeitung auf der Oberfläche zurückgebliebene mechanische Spannungsschadensschicht zu entfernen und so die erforderliche geometrische Maßhaltigkeit zu erreichen. Das Bearbeitungsvolumen beim Grobpolieren beträgt typischerweise mehr als 15–20 μm.

2. **Feinpolieren**: In dieser Phase werden die lokale Ebenheit und Rauheit der Siliziumwaferoberfläche weiter minimiert, um eine hohe Oberflächenqualität sicherzustellen. Das Bearbeitungsvolumen beim Feinpolieren beträgt ca. 5–8μm.

3. **„Defogging“-Feinpolieren**: Dieser Schritt konzentriert sich auf die Beseitigung winziger Oberflächendefekte und die Verbesserung der Nanomorphologieeigenschaften des Wafers. Die dabei abgetragene Materialmenge beträgt ca. 1µm.

4. **Abschließendes Polieren**: Bei IC-Chip-Prozessen mit extrem strengen Anforderungen an die Linienbreite (z. B. Chips kleiner als 0,13 μm oder 28 nm) ist nach dem Feinpolieren und dem „Defogging“-Feinpolieren ein abschließender Polierschritt unerlässlich. Dadurch wird sichergestellt, dass der Siliziumwafer eine außergewöhnliche Bearbeitungsgenauigkeit und nanoskalige Oberflächeneigenschaften erreicht.

Es ist wichtig zu beachten, dass das chemisch-mechanische Polieren (CMP) derSiliziumwaferDie Oberfläche unterscheidet sich von der CMP-Technologie, die zum Glätten der Waferoberfläche bei der IC-Vorbereitung verwendet wird. Obwohl beide Methoden eine Kombination aus chemischem und mechanischem Polieren beinhalten, unterscheiden sich ihre Bedingungen, Zwecke und Anwendungen erheblich.

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