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有什么方法可以去除晶圓鍵合邊緣缺陷?

來源:廣州萬智光學(xué)技術(shù)有限公司   2024年12月05日 17:44  

去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法主要包括以下幾種:


一、化學(xué)氣相淀積與平坦化工藝

方法概述:

提供待鍵合的晶圓。

利用化學(xué)氣相淀積的方法,在晶圓的鍵合面淀積一層沉積量大于一定閾值(如1.6TTV)的氧化物薄膜。

對(duì)氧化物薄膜進(jìn)行致密化工藝。

對(duì)經(jīng)致密化工藝后的氧化物薄膜進(jìn)行平坦化工藝,確保平坦化的研磨量和氧化物薄膜的剩余量滿足一定條件(如平坦化的研磨量大于0.9TTV,氧化物薄膜的剩余量大于0.4TTV)。

進(jìn)行晶圓鍵合。

優(yōu)點(diǎn):

通過淀積和平坦化工藝,可以有效覆蓋和減少晶圓鍵合邊緣的缺陷。

為后續(xù)制程提供較好的基底,提高產(chǎn)品的良率。


二、視覺檢測(cè)與修正工藝

方法概述:

利用視覺檢測(cè)機(jī)構(gòu)獲取磨削后的晶圓的圖像。

根據(jù)圖像獲取晶圓的邊緣缺損的寬度。

根據(jù)寬度采取相應(yīng)措施處理晶圓的邊緣,直至寬度滿足預(yù)設(shè)條件。

設(shè)備要求:

晶圓減薄設(shè)備需包括設(shè)備前端模塊、磨削模塊和控制模塊。

磨削模塊設(shè)有晶圓邊緣處理裝置和視覺檢測(cè)機(jī)構(gòu)。

控制模塊分別耦接晶圓邊緣處理裝置和視覺檢測(cè)機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)此方法。

優(yōu)點(diǎn):

通過視覺檢測(cè)可以精確獲取晶圓邊緣缺損的寬度。

根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行修正,可以確保晶圓邊緣的缺損寬度滿足預(yù)設(shè)條件,提高晶圓的質(zhì)量。


三、去除晶邊缺陷的特定工藝

方法概述:

提供襯底,并在襯底上形成集成電路器件。

在半導(dǎo)體襯底上形成前層互連結(jié)構(gòu)。

在前層互連結(jié)構(gòu)上形成硬掩膜層、犧牲層等結(jié)構(gòu)。

通過圖形化、回刻蝕等步驟形成側(cè)墻結(jié)構(gòu),并在襯底邊緣處形成缺陷源。

形成覆蓋芯軸圖形的光刻膠層,利用晶邊刻蝕工藝去除晶邊的光刻膠層、需去除的膜層和缺陷源。

去除剩余的光刻膠層和犧牲層。

優(yōu)點(diǎn):

該方法針對(duì)晶邊缺陷進(jìn)行精確去除,避免了晶邊刻蝕工藝損傷晶圓圖形的風(fēng)險(xiǎn)。

工藝簡(jiǎn)單,方便實(shí)現(xiàn),能夠提高產(chǎn)品良率。

四、其他注意事項(xiàng)

工藝選擇:

根據(jù)具體的晶圓材料和工藝要求,選擇合適的去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法。

質(zhì)量控制:

在去除晶圓鍵合邊緣缺陷的過程中,需要嚴(yán)格控制各項(xiàng)工藝參數(shù),確保工藝的穩(wěn)定性和可靠性。

設(shè)備維護(hù):

定期對(duì)晶圓減薄設(shè)備和相關(guān)工藝設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng),確保設(shè)備的正常運(yùn)行和精度。

綜上所述,去除晶圓鍵合邊緣缺陷的方法有多種,包括化學(xué)氣相淀積與平坦化工藝、視覺檢測(cè)與修正工藝以及去除晶邊缺陷的特定工藝等。在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體情況選擇合適的方法,并嚴(yán)格控制工藝參數(shù)和設(shè)備精度,以提高晶圓的質(zhì)量和良率。


四、高通量晶圓測(cè)厚系統(tǒng)

高通量晶圓測(cè)厚系統(tǒng)以光學(xué)相干層析成像原理,可解決晶圓/晶片厚度TTV(Total Thickness Variation,總厚度偏差)、BOW(彎曲度)、WARP(翹曲度),TIR(Total Indicated Reading 總指示讀數(shù),STIR(Site Total Indicated Reading 局部總指示讀數(shù)),LTV(Local Thickness Variation 局部厚度偏差)等這類技術(shù)指標(biāo);


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高通量晶圓測(cè)厚系統(tǒng),全新采用的第三代可調(diào)諧掃頻激光技術(shù),傳統(tǒng)上下雙探頭對(duì)射掃描方式,可兼容2英寸到12英寸方片和圓片,一次性測(cè)量所有平面度及厚度參數(shù)。


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1,靈活適用更復(fù)雜的材料,從輕摻到重?fù)?P 型硅 (P++),碳化硅,藍(lán)寶石,玻璃,鈮酸鋰等晶圓材料。


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重?fù)叫凸瑁◤?qiáng)吸收晶圓的前后表面探測(cè))


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粗糙的晶圓表面,(點(diǎn)掃描的第三代掃頻激光,相比靠光譜探測(cè)方案,不易受到光譜中相鄰單位的串?dāng)_噪聲影響,因而對(duì)測(cè)量粗糙表面晶圓)


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低反射的碳化硅(SiC)和鈮酸鋰(LiNbO3);(通過對(duì)偏振效應(yīng)的補(bǔ)償,加強(qiáng)對(duì)低反射晶圓表面測(cè)量的信噪比)


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絕緣體上硅(SOI)和MEMS,可同時(shí)測(cè)量多 層 結(jié) 構(gòu),厚 度 可 從μm級(jí)到數(shù)百μm 級(jí)不等。 


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可用于測(cè)量各類薄膜厚度,厚度可低至 4 μm ,精度可達(dá)1nm。


1,可調(diào)諧掃頻激光的“溫漂”處理能力,體現(xiàn)在復(fù)雜工作環(huán)境中抗干擾能力強(qiáng),一改過去傳統(tǒng)晶圓測(cè)量對(duì)于“主動(dòng)式減震平臺(tái)”的重度依賴,成本顯著降低。


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2,靈活的運(yùn)動(dòng)控制方式,可兼容2英寸到12英寸方片和圓片測(cè)量。


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