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碳化硅晶圆减薄
    发布时间: 2018-03-04 19:57    

使用Okamoto的研磨抛光设备和专用碳化硅磨轮,搭配Nitto的UV保护膜及贴膜撕膜设备,可对高硬度的6寸和8寸碳化硅片进行高效减薄。

碳化硅晶圆减薄

碳化硅晶圆减薄抛光整体工艺方案


1. 工艺流程概述

针对六寸和八寸碳化硅(SiC)晶圆的减薄抛光工艺,主要包括以下步骤:

1. 晶圆清洗

2. UV胶带贴附

3. 晶圆背面减薄

4. 晶圆背面抛光

5. UV胶带去除

6. 最终清洗与检测





2. 详细工艺流程


2.1 晶圆清洗

目的:去除碳化硅晶圆表面的污染物和颗粒。

设备:超声波清洗机

清洗液:去离子水、异丙醇(IPA)

步骤:

  1. 将碳化硅晶圆放入超声波清洗机中。

  2. 使用去离子水和IPA进行清洗,时间约为5-10分钟。

  3. 用氮气吹干晶圆。


 2.2 UV胶带贴附

-目的:保护晶圆正面电路在减薄和抛光过程中不受损伤。

材料:日东(Nitto)UV胶带

设备:日东贴膜机

步骤:

  1. 选择适合六寸或八寸晶圆尺寸的日东UV胶带。

  2. 使用日东贴膜机将UV胶带均匀贴附在晶圆正面。

  3. 确保UV胶带无气泡、无皱褶。

  4. 使用UV固化设备对胶带进行初步固化,增强粘附力。


2.3 晶圆背面减薄

目的:将碳化硅晶圆背面减薄至目标厚度。

设备:冈本(Okamoto)研磨机

磨轮:冈本金刚石磨轮(适用于碳化硅材料)

参数:

    研磨压力:根据碳化硅硬度和厚度调整(通常较高)

    研磨速度:根据设备规格和工艺要求调整

    冷却液:去离子水或专用冷却液

步骤:

  1. 将贴有UV胶带的晶圆固定在研磨机上。

  2. 设置研磨参数,启动设备进行减薄。

  3. 实时监控厚度,确保达到目标厚度(通常碳化硅晶圆减薄至100-200μm)。






2.4 晶圆背面抛光

 目的:去除减薄过程中产生的损伤层,提高表面光洁度。

  设备:冈本(Okamoto)抛光机

  抛光垫:专用抛光垫(适用于碳化硅材料)

  抛光液:金刚石抛光液或氧化铝抛光液

参数:

  抛光压力:根据碳化硅硬度和表面粗糙度要求调整

  抛光速度:根据设备规格和工艺要求调整

步骤:

  1. 将减薄后的晶圆转移到抛光机上。

  2. 设置抛光参数,启动设备进行抛光。

  3. 实时监控表面粗糙度,确保达到工艺要求(通常Ra < 1nm)。



2.5 UV胶带去除

目的:去除UV胶带,恢复晶圆正面电路。

设备:日东撕膜机

步骤:

  1. 将抛光后的晶圆放入日东撕膜机。

  2. 使用UV照射设备对胶带进行照射,降低粘附力。

  3. 使用撕膜机去除UV胶带,确保无残留。




 2.6 最终清洗与检测

目的:去除抛光过程中产生的颗粒和污染物,进行最终检测。

设备:超声波清洗机、检测设备

清洗液:去离子水、IPA

步骤:

  1. 将晶圆放入超声波清洗机中进行最终清洗。

  2. 用氮气吹干晶圆。

  3. 使用检测设备进行厚度、表面粗糙度、缺陷等检测。


3. 设备与材料选择

UV胶带:日东(Nitto)UV胶带,型号根据六寸或八寸晶圆尺寸选择。

贴膜机:日东贴膜机,型号根据晶圆尺寸选择。

撕膜机:日东撕膜机,型号根据晶圆尺寸选择。

研磨机:冈本(Okamoto)研磨机,型号根据晶圆尺寸和减薄要求选择。

抛光机:冈本(Okamoto)抛光机,型号根据晶圆尺寸和抛光要求选择。

磨轮:冈本金刚石磨轮,适用于碳化硅材料。

抛光垫与抛光液:适用于碳化硅材料的专用抛光垫和抛光液。


 4. 工艺参数优化

研磨压力与速度:根据碳化硅硬度和厚度进行优化,确保减薄均匀且无损伤。

抛光压力与速度:根据碳化硅硬度和表面粗糙度要求进行优化,确保抛光效果。

冷却液与抛光液:选择适合碳化硅材料的冷却液和抛光液,确保工艺稳定。


 5. 质量控制

厚度控制:使用厚度测量仪实时监控减薄和抛光过程中的厚度变化。

表面粗糙度控制:使用表面粗糙度仪检测抛光后的表面质量。

缺陷检测:使用缺陷检测设备检测晶圆表面的缺陷和污染物。


通过以上工艺流程和方案,结合日东UV胶带、贴膜机、撕膜机和冈本研磨机、抛光机的优势,可以实现高效、高质量的碳化硅晶圆减薄和抛光。工艺参数的优化和质量控制是确保最终产品符合要求的关键。


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