シリコンウェーハの表面研磨

シリコンウェーハ表面研磨は半導体製造において重要なプロセスです。その主な目標は、微小欠陥、応力損傷の層、金属イオンなどの不純物による汚染を除去することで、極めて高い水準の表面の平坦度と粗さを達成することです。これにより、シリコンウェーハ集積回路 (IC) を含むマイクロ電子デバイスの準備要件を満たします。

研磨精度を保証するため、シリコンウェーハ研磨プロセスは、2 つ、3 つ、または 4 つの異なるステップに分けることができます。各工程では、圧力、研磨液の組成、粒度、濃度、pH、研磨布の材質、構造、硬度、温度、加工量などの加工条件が異なります。

一般的な段階は、シリコンウェーハ磨き方は以下の通りです。

1. **粗研磨**: この段階は、前の処理で表面に残った機械的応力損傷層を除去し、必要な幾何学的寸法精度を達成することを目的としています。荒研磨の加工量は通常15～20μmを超えます。

2. **精密研磨**: この段階では、シリコン ウェーハ表面の局所的な平坦性と粗さがさらに最小限に抑えられ、高い表面品質が保証されます。精密研磨の加工量は5～8μm程度です。

3. **「曇り止め」精密研磨**: このステップは、小さな表面欠陥を除去し、ウェーハのナノ形態特性を改善することに重点を置いています。この工程で除去される材料の量は約1μmです。

4. **最終研磨**: 線幅要件が非常に厳しい IC チップ プロセス (0.13μm または 28nm 未満のチップなど) の場合、精密研磨と「曇り除去」微細研磨の後の最終研磨ステップが不可欠です。これにより、シリコンウェーハが優れた加工精度とナノスケールの表面特性を達成できるようになります。

化学機械研磨 (CMP) が使用されていることに注意することが重要です。シリコンウェーハこの表面は、IC の準備でウェーハ表面を平坦化するために使用される CMP テクノロジーとは異なります。どちらの方法も化学研磨と機械研磨を組み合わせたものですが、その条件、目的、用途は大きく異なります。

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