半导体晶片的研磨

        半导体晶片研磨  

磨削和研磨等磨料处理，对晶体的切片表面和厚度进行精细加工是半导体晶片加工的重要工序。然而研磨会导致芯片表面的完整性变差。因此，抛光的一致性、均匀性和表面粗糙度对生产芯片来说是十分重要的。其目的是保证晶片达到一定的厚度要求，去除晶片切割中产生的刀痕，并控制表面损伤层的厚度及其一致性。

晶片研磨的基本技术是磨削加工。通过研磨机磨板的旋转和分散在磨板上的磨剂对作行星式运动的晶片进行连续的磨削加工，以达到去除切片过程中产生的刀痕、切片损伤层和控制厚度的目的。精密的磨片机加工出的晶片，在同一盘上的晶片厚度公差小于1μm，不同盘次公差小于5μm;不平行度小于2μm。

研磨机磨板的材质对于加工不同的晶片要进行选择，普遍采用的是经特殊工艺铸造加工的球墨铸铁板，要求磨板表面在一定厚度内的球状石墨粒度大小适中、分布均匀，磨板表面各处的硬度均匀。对于化合物半导体材料，晶片的研磨加工采用特种玻璃制造的磨板。双面研磨机的上、下两块磨板的自身平整度和相互的平行度将决定晶片研磨的平行度。

研磨剂由磨料和磨液配制而成。研磨料的硬度、形状、颗粒尺寸和均匀度以及磨液的易使用性对研磨粒的分散和悬浮性以及可清洗性，都将影响晶片表面的加工质量。对于硬度较高的晶片可采用金刚石研磨料，一般采用三氧化二铝刚玉粉或碳化硅粉作为研磨料。磨料的粒度视被加工晶片物性和可能造成的表面损伤层深度来选用。在半导体晶片加工中，通常选用8～10μm，10～12μm或12～14μm的氧化铝刚玉粉作为磨料，以保证较快的磨削速度，同时不遗留过深的损伤层。

晶片在研磨加工过程中，基本的工艺参数是：晶片表面所受到的来自磨板的压力、磨板的转速、研磨剂浓度和流量，磨料的硬度和颗粒尺寸等。

表征研磨晶片质量的参数主要有：厚度、总厚度偏差、平行度或锥度、表面粗糙度以及有无划伤等。