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為什么在芯片制造中不能用機(jī)械磨削(grinding)代替?

關(guān)鍵詞 cmp|2024-07-18 09:54:47|來(lái)源 中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
摘要 為什么只有在晶圓背面減薄時(shí)會(huì)使用griniding工藝?在芯片制程中并未看到該工藝,同樣有減薄作用,為什么在芯片制程中用的是cmp?Grinding與cmp的原理?Grinding...

       為什么只有在晶圓背面減薄時(shí)會(huì)使用griniding工藝?在芯片制程中并未看到該工藝,同樣有減薄作用,為什么在芯片制程中用的是cmp

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       Grinding與cmp的原理?
       Grinding,機(jī)械磨削,是一種單純用機(jī)械力去除晶圓表面材料的工藝。一般不會(huì)用到研磨液,只是用超純水進(jìn)行清洗或帶走產(chǎn)生的碎屑和熱量。
       而cmp是化學(xué)機(jī)械研磨,是化學(xué)反應(yīng)與機(jī)械力結(jié)合去除材料的工藝。目標(biāo)材料先和cmp slurry中的氧化劑,酸,堿等發(fā)生微反應(yīng),在在拋光頭,拋光墊,slurry中的磨料的共同作用下,通過(guò)機(jī)械力將微反應(yīng)生成的反應(yīng)物去除,達(dá)到減薄,拋光的目的。
       為什么一般grinding只能用在晶圓減薄而不用在芯片的制造?
       1,Grinding材料去除速率很高,減薄工藝通常需要去除數(shù)百微米的材料,用cmp來(lái)減薄速率慢且晶圓背面沒(méi)有必要保持那么小的粗糙度。
       2,Grinding加工成本低,不需要slurry,機(jī)臺(tái)結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)單。
但在芯片制造過(guò)程中,芯片的每一層都需要極高的平整度和粗糙度,而單純的機(jī)械磨削會(huì)產(chǎn)生大量的缺陷,會(huì)刮傷圖形,且粗糙度過(guò)大,因此不適合用在芯片制造中。

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