雙面拋光機(jī)廠家:雙面拋光機(jī)與拋光方法與流程

? ? 隨著光電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)作為光電子器件基片材料的單晶硅、藍(lán)寶石等光電子晶片的表層粗糙度、ttv等指標(biāo)的要求越來(lái)越高。而且，集成電路沿著摩爾定律飛速發(fā)展至今，特征線寬的日趨減小也迫使微電子制造工藝正在挑戰(zhàn)極限，其中把超平坦化技術(shù)化學(xué)機(jī)械拋光(cmp)的研究也推向了新的高潮。作為重要的半導(dǎo)體材料-硅襯底，是制造半導(dǎo)體芯片的基本材料，也是半導(dǎo)體集成電路主要的原料，因此硅襯底幾乎占據(jù)了芯片制造所需原材料的絕大部分成本。在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，電子產(chǎn)品對(duì)人們生活各方面的影響越來(lái)越重要，因此下降電子產(chǎn)品的成本，以提高電子產(chǎn)品的普及率顯得至關(guān)重要。

? ? 硅襯底的制造過(guò)程包括長(zhǎng)晶、切段、滾磨、平邊或v型槽處理、切片、倒角、碾磨、腐蝕、cmp拋光、清洗、包裝等工序，其中cmp拋光是硅襯底制造過(guò)程當(dāng)中的最后一步，也是關(guān)鍵的一步，由于硅襯底的表層粗糙度、ttv及平整度等表層精度指標(biāo)要求非常高，目前所用的設(shè)備及耗材幾乎全部依賴進(jìn)口，所以造成國(guó)內(nèi)外的硅襯底生產(chǎn)成本較高。隨著ic器件的納米圖形化要求越來(lái)越高，對(duì)于某些器件工藝，采用多個(gè)拋光頭的單面拋光機(jī)進(jìn)行單面拋光，不但所達(dá)到的表層粗糙度、ttv等指標(biāo)已經(jīng)無(wú)法滿足要求，而且除了進(jìn)一步增加設(shè)備及耗材的尺寸規(guī)格外，沒(méi)有其他方法可以提高產(chǎn)量來(lái)下降成本。雙面拋光機(jī)的拋光加工作為晶片超光滑表層加工有效的技術(shù)手段之一，越來(lái)越受到超精密加工研究領(lǐng)域和光電子材料生產(chǎn)加工公司的廣泛關(guān)注與重視，超精密雙面拋光加工過(guò)程的平穩(wěn)一致性決定了被拋光的晶片具有非常高的表層精度，而且同樣尺寸規(guī)格的拋光機(jī)，與單面拋光機(jī)相比，雙面拋光機(jī)還可以在一定程度上提高產(chǎn)量。

? ? 但目前的雙面拋光機(jī)上拋光盤的驅(qū)動(dòng)電機(jī)一般在下拋光盤下方，和下拋光盤、中心輪甚至外齒圈同使用一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，造成上拋光盤、中心輪甚至外齒圈不可單獨(dú)調(diào)整轉(zhuǎn)速或旋轉(zhuǎn)方向，限制了雙面拋光機(jī)的工藝使用范圍；而且上拋光盤的懸吊軸3較細(xì)，所適用的壓力和轉(zhuǎn)速都相對(duì)較小，造成拋光效率相對(duì)較低。若提高壓力和/或上拋光盤的轉(zhuǎn)速，上拋光盤甚至整機(jī)在拋光的過(guò)程當(dāng)中就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，甚至晃動(dòng)；隨著壓力和/或轉(zhuǎn)速的提高，振動(dòng)或晃動(dòng)會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，穩(wěn)定性越來(lái)越差，從而使晶片的拋光質(zhì)量隨之下降。

? ? 目前的雙面拋光機(jī)采用的是單支柱、懸臂結(jié)構(gòu)或雙支柱、橫梁的龍門結(jié)構(gòu)，其中龍門結(jié)構(gòu)的支柱、橫梁都相對(duì)較細(xì)，底座相對(duì)重量小，在較高壓力和轉(zhuǎn)速下，上拋光盤及整個(gè)拋光機(jī)就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)或晃動(dòng)，穩(wěn)定性較差。

? ? 并且目前的雙面拋光機(jī)一般采用氣動(dòng)加壓、氣動(dòng)升降系統(tǒng)，由于空氣的可壓縮性相對(duì)較大，故工作穩(wěn)定性相對(duì)較差、精確度低，且工作壓力低，總輸出力不宜大于10kn。所以目前所用的雙面拋光機(jī)雖然拋光質(zhì)量和產(chǎn)能優(yōu)于單面拋光機(jī)，但拋光速率則相對(duì)較低，而且上、下兩個(gè)拋光盤只能逆向轉(zhuǎn)動(dòng)，不可同時(shí)同向轉(zhuǎn)動(dòng)，這就限制了上、下兩個(gè)拋光盤不可同時(shí)用于晶片的單面拋光。