1. Увод
У потрази за већим перформансама и поузданошћу за полупроводнике и најсавременије{0}}прилике, силицијум нитрид (Си₃Н₄) је привукао значајну пажњу због своје изузетне комбинације својстава. Нуди високу тврдоћу, одличну отпорност на ломљење, добру хемијску стабилност, низак коефицијент топлотног ширења и изванредну електричну изолацију. Ове карактеристике га чине идеалним материјалом за производњу кључних компоненти као што су керамички лежајеви-високих перформанси, изолациони слојеви у полупроводничким процесима, подлоге за управљање топлотом и оптички прозори.
Користећи дубоко искуство у полирању тврдих и крхких материјала као што су силицијум карбид и сафир, Хемеи Цорпоратион је развила зрели процес полирања посебно за подлоге од силицијум нитрида. Овај процес ефикасно и доследно обрађује плочице од силицијум нитрида до ултра-спремне за епитаксију, која испуњава најстроже захтеве за примену.
2. Захтеви за пријаву
Циљеви полирања плочица од силицијум нитрида су усклађени са онима за друге напредне керамичке материјале: стањивање подлоге до циљне дебљине уз стриктно контролу укупне варијације дебљине (ТТВ) на боље од ±2 микрометра и значајно побољшање храпавости површине (Ра) на мање од 2 нанометра.
Да би се постигли ови циљеви, Хемеи процес прво укључује привремено везивање плочице од силицијум нитрида на диск носача од кварцног стакла помоћу система везивања плочице. Ово обезбеђује стабилност и паралелизам током обраде. Након тога, метода у два-корака која се састоји од прецизног лепљења и полирања омогућава потпуну-контролу процеса од брзог уклањања материјала до финог полирања.
3. Спецификације система
Хемеи-јев модуларни систем за полирање може флексибилно да рукује плочицама од силицијум нитрида различитих величина и количина у серији. Основни систем укључује:
Опрема за млевење серије ХСМ-Л / ХСМ-ЛП:Користи се за почетну фазу прецизног млевења.
Систем хемијског механичког полирања ХСМ-ЦМП серије: Користи се за коначно ултра{0}}прецизно полирање, постижући завршну обраду површине у наноразмери.
Кључни подсистеми:
Јединица за везивање плочица (ВБ): Обезбеђује{0}}високу прецизност везивања плочице за носећи диск.
СЈ/АСЈ Серија прецизна средства за полирање:Пружа стабилна и поуздана решења за стезање.
Ц-АСЈ Дриве Хеад Хигх-Систем за полирање велике брзине:Омогућава ефикасно и уједначено уклањање материјала.
4. Ток обраде
4.1 Монтажа, причвршћивање и брушење
Везивање:Користите Хемеи ВБ јединицу за везивање да привремено залепите плочицу од силицијум нитрида за носећи диск од кварцног стакла. Овај систем може да компензује варијације дебљине између различитих плочица, обезбеђујући добар почетни паралелизам.
Учвршћивање:Поставите спојену подлогу на вакуумску стезну главу уређаја за полирање серије СЈ или АСЈ.
Брушење: Окрените држач тако да лице за обраду облатне буде окренуто надоле на плочу за млевење ХСМ-Л опреме. Систем ради при брзинама до 130 обртаја у минути, док пумпа за дозирање испоручује дијамантски раствор за млевење на површину плоче при контролисаној брзини протока. Овај корак има за циљ брзо и равномерно уклањање већег дела материјала, уз прелиминарну контролу варијације дебљине.
4.2 Монтажа, причвршћивање и полирање
Трансфер:Након млевења, очистите облатну и уклоните је са диска за држање стакла.
Прецизно полирање:
Опција А (препоручена висока-прецизност): Користите Хемеи ХСМ-ЦМП систем. Облата се директно фиксира на прилагођену главу за полирање путем усисавања воде или вакуума, елиминишући потребу за секундарним лепљењем. Овај систем нуди високу контролу процеса; кључни параметри као што су брзина плоче, сила притиска и брзина протока суспензије могу се прецизно подесити у реалном-времену преко интерфејса екрана осетљивог на додир ради оптимизације брзине уклањања материјала (МРР) и квалитета површине.
Опција Б (алтернатива високе-ефикасности): Уметните плочицу у наменски уређај за полирање опремљен Ц-АСЈ погонском главом за брзо-полирање.
5. Резултати
Коришћење Хемеи система за полирање за подлоге од силицијум нитрида даје идеалну површину високог{0}}квалитета спремну за накнадно таложење или процесе лепљења танког филма-. Свака полирана плочица постиже равномерно уклањање материјала и 极高的表面平整度 (изузетно високу равност површине).
Оптимизацијом параметара процеса (као што је примењени притисак), Хемеи процес може постићи оптималну брзину уклањања материјала (МРР) за силицијум нитрид од1.5 - 3 μм/сат, успостављајући равнотежу између ефикасности и квалитета површине.
Следећи подаци су засновани на резултатима мереним из серије од десет 2--инчних плочица од силицијум нитрида обрађених на ХСМ-ЦМП систему:
| Параметар | После млевења (почетно) | После полирања (завршно) | Таргет Специфицатион |
|---|---|---|---|
| Храпавост површине (Ра) | ~110 нм | < 1.5 nm | Ра < 2 нм |
| ТТВ | - | < ±1.5 μm | ТТВ < ±2 μм |
| МРР | - | 1.5 - 3 μm/h | - |
| Бов | - | < 20 μm | Дуг < 25 μм |
| Горе наведени резултати параметара су само за референцу из лабораторије Хемеи Семицондуцтор (Сузхоу). |
Типични резултати за плочице од силицијум нитрида
Пречник:2 инча (скалабилно до већих величина)
Стопа уклањања материјала (МРР): 1.5 - 3 μм/сат
Коначна вредност Ра:< 1,5 нм
Равност (ТТВ): < ±1,5 μм
Лук:< 20 μм
Горе наведени резултати параметара су само за референцу из лабораторије Хемеи Семицондуцтор (Сузхоу).
Резиме: Хемеи-јево решење за полирање обезбеђује производни{0}}проверени пут обраде за супстрате силицијум нитрида, способан да доследно и поновљиво постигне завршну обраду површине на наносмеру и геометријску тачност на нивоу микрона-. Ово снажно подржава индустријализацију силицијум нитрида у разним врхунским{3}}применама.
