1、減薄/拋光(CMP)工藝培訓(xùn)查強(qiáng)200905157明m，*圾2(I)(2www.fiir><ino.工藝目的工藝原理減薄原理及設(shè)備研磨、拋光原理及設(shè)備工藝過程檢測及常見問題eewteetl«宿臺(tái)中*霓，*&網(wǎng)(I)(2www.fiir><ino.減薄/拋光(CMP)藝目的工藝目的：，通過減簿/研磨的方式對(duì)晶片襯底進(jìn)行減薄，改善芯片散熱效果。>由于減薄后的襯底背面存在表面損傷層，其殘余應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致減薄后的外延片彎曲口容易在后續(xù)工序中碎裂，從而影響成品率“因此在減薄后應(yīng)對(duì)襯底背面進(jìn)行拋光°，減薄到一定厚度有利后期封裝匚藝。布f(t)www.s

2、iiriano.ac.cfi工藝原理通過機(jī)械加匚和化學(xué)反應(yīng)的方法對(duì)樣品進(jìn)行一系列減海一收光:藝，使樣品表面到達(dá)所需要的厚度/平整度/粗糙度.it山/*川（1）wvY可加工對(duì)象： Si/GaAs/Sapphire/InP等相關(guān)材料 尺寸：1X1cm26、 常規(guī)工藝：減薄/拋光到80100um 粗糙度：5-20nm 平整度：±3umwww.&ir><ir>o.«匚藝流程圖中我用（tJwww.&ir><ir>o.«測厚儀*(M；加擬8臺(tái)自方才明意，神我“(I)'/www.&ir><jr>

3、;o.«K中明重，*»&稚（gjq雙頭晶片L:蠟機(jī) 原理：氣動(dòng)加壓 壓力:00.6MPa 水溫：5-40C 時(shí)間：0-1800sec 行程，60mm設(shè)備簡介 制造附:AMTechnologyCo.Lld HRG-I50半自動(dòng)晶片減薄機(jī) AL-380F高精度單面研磨機(jī) AP-38OF高精度單面拋光機(jī)南中明匿*禮川（gj毛祟，www.suHRG-I50減薄機(jī)宿臺(tái)中明惠*舊秒我網(wǎng)（gjwww.s.ir>ur>o.ac.<.nHRG-150結(jié)構(gòu)示意圖砂輪詠動(dòng)系統(tǒng)送給系統(tǒng)門功修整系統(tǒng)冷卻水過濾系統(tǒng)宿臺(tái)中明意*M秒圾用（tj12HRG-15()減薄機(jī)技術(shù)指標(biāo)

4、1.最大工件尺寸:. 2.分辨率：0.0001mm 3.精度：±0.002mm 4重復(fù)精度：±O,O()lmm5,行程：70mm 6.進(jìn)給率:0.lum1OOOum/sec 7.砂輪轉(zhuǎn)速:0-2400rpm 8.托盤轉(zhuǎn)速:0.41Orpm中叫!(1*&*(gJ減薄機(jī)砂輪、托盤圖小it用我用ajvYwwsi”口no.eucn4祟.vYww.&in<jr>o.ec«cn減薄機(jī)操作控制面板OKIS：now格13正FE1壬U無J6刈g.Q0一飛:防二F序以KITIHIDW：SS(XINIWW網(wǎng)AlAKMHMUKPOSITION0.000mMOR

5、KCOUNIHMVt.MFTl*MANUALfHODEHIJN0.3/0,343.256150MO.OOOmbWHFFLTLEr£$?砂輪減薄示意圖0.000ep.100»4&.25B«KBS3I't；救.'I(gJTwww.cinarx5.aG，|6減薄工藝常用參數(shù)設(shè)置肌心瞰卜:abb儂域勘F配腺硼加伊刑和J如體0tar方3HM假加肺1.011崢附700的贓恤Otar卻3肝(W岫眄蟒1m打B加:“1。界AL380F高精度單面研磨機(jī)/拋光機(jī)研磨、拋光機(jī)作部件圖示磨料嘖頭網(wǎng)能環(huán)&ir>ano.c研磨/拋光設(shè)備工藝AL/AF38O

6、F結(jié)構(gòu)示意圖2()研磨盤、拋光墊研磨盤、拋光墊研磨墊上圖形的作用研磨型圖形大體來說有兩種功能：- 是研磨型之孔隙度可協(xié)助研磨液于研磨過程輸送到不同區(qū)域.- 另一種功能是協(xié)助將芯片表面之研磨產(chǎn)物移去。研磨墊之機(jī)械性質(zhì)會(huì)影響到薄膜表面之平坦度及均勻度，閃此控制其;結(jié)構(gòu)及機(jī)械性質(zhì)是卜分重要的.23滴.，明重禮*(t)CMP研磨、拋光液ShincomponentSl(>?Averagepartidesize(nm)10-30PH10.5MaincomponentAveragepartdesize(nm)50-80PH5.5牌.中明篦，4依圾用(t)25研磨/拋光設(shè)備耗材規(guī)格型號(hào)、司工*工件.GR

7、2C2LAPPING*POL：劃;G，SeppllrCBHA7MCoerPkieDemonscmTIMPolsLngFhieDam二nd311GSK?CBH何繪C:p：!®rPtl*Damaid6CniJTINPaishmgPbtfrDun.nd3Hjlj酣CEHW25rClassLapsingFlsle*A12O3W50G她TcHkaPAD&SiO20二2二m.GaAs>,CBN«OO依川奉匕2口歸爐A12O3網(wǎng)ms創(chuàng):空PQ%心外印，皿，CENa期>as;Lap:也8Hale-A12O3利001(不同其料所時(shí)應(yīng)的警料.留盤).意，料抬禮”(I)研磨、

8、拋光軟件控制圖wvvw.&iriurKNS.TIMEPLATEfiPIIVOfiC1R00_1J7L0，8000。-0LQ。J匚之檢測設(shè)備A:測厚儀IIIA拋光樣七|上辭片：l?/Ksfr-urn粗糙度：JnmB：光學(xué)輪廓儀的中*(1J,£,11'27111111rq藍(lán)寶石片;厚度60±2um粗糙度：5nm(蜀中明比,用X裊川(t)Si拋光后粗糙度WcoSur<4ce5uir«(icBA：4?，maRq54JMiRzSI64ilmRIIIH)-1mr2HipI-“fen、：“，X4#二山teFrecH9itCf«l<«

9、;i：Yii“kAJMcdTl>MiautiMa*5!6XWVNISurfaceDataDMclinnj中(t)www.fiir»ano.«拋光后6寸硅片CMP的設(shè)備廠家 共有5家公山控制全球CMP設(shè)備市場的80%以 AppliedMaterials（美國） Ebara（日本） IPECPlanar（美國） SpeedFain（美國） LOGITECH（英國） 磨料供應(yīng)商：Ferro（美國）Fujimi（日本）WWW.>1工藝中常見的問題a:上蠟后平整度±5um;鉀決措施:調(diào)整蠟層原度及卜蜻樂力b:減薄后厚度均勻性；髀決措施:對(duì)a輪進(jìn)。修壯校正外輪環(huán)中

10、心陽定螺母及球軸承。釉C：減薄后片子出現(xiàn)裂痕；解決措謔：對(duì)眇輪進(jìn)行修銳并檢作臧溥步進(jìn)速的安全搬離設(shè)苴d:研磨/拋光后厚度均勻性較差；釁決措施:用平面反漓用觀測錄值i底用小塊整礙眼力修正e:研磨/拋光后表面有明顯細(xì)微劃痕;解決措魄:清沈陽瓷加壞;檢府磨料/拋光液WWW>*>使用注意事項(xiàng)“使用測厚儀放針時(shí)，應(yīng)避免針尖抬起后直接放落，損壞針尖，壓損樣品第一次進(jìn)行上蠟壓片前檢查上壓盤是否處于水平位置減薄機(jī)使用前應(yīng)檢查真空壓力值砂輪環(huán)使用一段時(shí)間后應(yīng)及時(shí)做修悅工作在使用研磨機(jī)之前應(yīng)提前半小時(shí)磨料配比及攪拌作A在對(duì)小尺寸樣品進(jìn)行研磨、拋光工藝時(shí)應(yīng)貼上陪片進(jìn)行工藝操作中*意*用*a川(I)33T

11、tenkWyE-mail:qzha2()07附件設(shè)備操作規(guī)程一、目的目的.對(duì)樣品進(jìn)行系列減衡f研帝一拋光工藝.使樣品達(dá)到一定厚度.粗錯(cuò)度，為樣品后期工藝做準(zhǔn)備力二、使用范圍的個(gè)樣片尺上>1/1512單片不平度W20U嘰曲率半徑）2m樣片表面不得仃劃傷玷污.特殊材料及形貌的1二件應(yīng)在工藝而程單中注明.三、注意事項(xiàng)一、1操作過程中，要嚴(yán)格遵守設(shè)備使用說明，尤其是減薄機(jī)參數(shù)的設(shè)n（砂輪轉(zhuǎn)速很快）可能對(duì)使用者造成人身傷杏。2一一使用過程中的減薄時(shí)間、研加拋光單次時(shí)間不要求設(shè)置過氏,以免造成過;成薄及平面度相差過大無法修補(bǔ)!3研磨/拋光L2結(jié)束后盡快沖洗片F(xiàn)h的研磨/拋光液,時(shí)間過長符很難去除.4

12、研磨和拋光工藝的陶瓷盤、陶變環(huán)饕分開使用不要混用，以免造成磨料的污染。www.sir>四.準(zhǔn)備工作淮備好用具（如:不銹鋼鑲了，乙髀棉球，丙用棉球.高/低溫蠟棒，濾紙、DZ“清洗液、尢紡布，pvc手套。五.操作步驟：A!上始工藝步驟（C、1Pwaxbonding）力打開加熱臺(tái)設(shè)定飾蠟溫度2：打開上蠟機(jī),調(diào)整好壓力大小及時(shí)間設(shè)定3:在片子上取樣N個(gè)點(diǎn)測最原始厚度4:把片J,放在熔蠟后的陶費(fèi)盤匕均勻地趕走氣泡后進(jìn)行上蠟壓片.先輕輕均勻地赴士氣泡蠟不要涂抹的太多）5:時(shí)間完成后取出陶瓷盤,檢測上蠟情況,測戰(zhàn)其各個(gè)點(diǎn)的厚座與原,匕砌（疔光觀品仃無明M的氣泡和縫隙,I站后備個(gè)點(diǎn)京始厚度箱差1Tum,

13、誨個(gè)點(diǎn)之間的謖差保持在dum范圍）6:如情況良好,用丙用棉球擦除片子表面及陶愛托盤上的茂蠟如不合格則返回步驟17：關(guān)閉電源，關(guān)閉壓縮空氣閥門及冷卻循環(huán)水機(jī).B；減薄工藝；GRINDING1：開啟變壓器并打開設(shè)名電源開關(guān),開啟壓縮空氣壓力6MPa根據(jù)樣品材料選掙合適的砂輪型號(hào)：CBN#275、CBN#325、CBN#600）設(shè)定砂輪抬速及托盤付速（砂輪總速：700-301J0rpin托盤也速；100-500rpm）j命中胡霓用秒圾”(1)'安;www.&ir>ano.ac.<n2:設(shè)定理論減薄厚度:G1,第一速率步進(jìn):vl.第:速率步進(jìn):S.Spark時(shí)間設(shè)定：il.

14、3:濾算酊嬲源¥弱髀牖;4:程序結(jié)束后取出陶夜盤,擦拭卜凈后測優(yōu)實(shí)際減薄G2,如果限度還不能達(dá)到要求則繼續(xù)減苒儺續(xù)減薄不需要再次對(duì)刀只需要在ADDWORK上設(shè)定減薄距離,GI-G2）5二誠薄完成后測量各個(gè)點(diǎn)的厚度差.并做記錄以便后期研I雋參考（的翦輸媼盥睇臉磁臀叫F6：退出程序,關(guān)閉電源,關(guān)閉壓縮開月,關(guān)閉水冷機(jī).j命中胡霓用*圾”(1)3M'安;www.&ir>ano.ac.<nCj研磨/拋光工藝？LAPPING/POLISHING1;開啟設(shè)品電源及水冷機(jī)，并打開壓縮空氣管路。2：根據(jù)片子的材料選擇相應(yīng)的磨盤,磨料（各濃，支可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行帕比）3：先對(duì)磨盤/拋光墊用去離子水浸潤.清洗盤而防止匕面有小的顆粒劃傷樣品!4-根據(jù)樣品的人小及材料進(jìn)行程序的設(shè)定！39中明篦，*»圾網(wǎng)(t)Eirwww.siir»<ir>o.ac.n研磨、拋光程序設(shè)定,Ttnv-1匚ptnQ即PtF集凱SPfiAYr可以設(shè)定任>Wil；SK.俄先設(shè)之在工作2-3分種后，靠U片子遂行濯量大出建軍范田沒平整.工際工以，q及時(shí)修正.305Cr>5C200rpn)*10-30，1-8*2i252tLT”檢爾和四整可以ja自補(bǔ)尼*里俸正一工9.433.5：經(jīng)過測/研磨、