ผงไมโครอลูมินาผสมสีขาว(WFA MP) ใช้ในการประมวลผลเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์แต่ไม่ใช่การขัดผิวกระจกด้วย CMP ขั้นสุดท้าย (การทำระนาบเคมี-เครื่องกล). บทบาทหลักอยู่ที่การทำให้แผ่นเวเฟอร์ส่วนหลังบางลง การขัด และการขัดหยาบถึงปานกลางและเป็นสารขัดถูทางกลค่ะการกำจัดทังสเตน (W) จำนวนมากภายในสูตร CMP ในชั้นโลหะ [1][2][3]. สำหรับการขัดเงากระจก CMP ขั้นสุดท้ายของชั้นซิลิคอนหรือออกไซด์ ซิลิกาคอลลอยด์หรือสารละลายที่มีซีเรียมออกไซด์ยังคงเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม[2][4]. สำหรับซับสเตรต SiC, GaN และแซฟไฟร์ จำเป็นต้องใช้สารขัดถูที่มีเพชรเป็นหลักในการทำให้ผอมบางเบื้องต้น WFA MP ให้บริการในการเตรียมพื้นผิวและการตกแต่งหยาบ ไม่ใช่การกำจัดวัสดุหลัก[5]. WFA MP เสนอ aตัวเลือกที่คุ้มค่าสำหรับขั้นตอนการถอดระดับกลางและการลบ W จำนวนมาก ไม่ใช่โซลูชัน CMP สากล [2][4].
1. ผงไมโครอลูมินาผสมสีขาวคืออะไร?
White Fused Alumina (WFA) เป็นสารกัดกร่อน α-Al2O3 ที่มีความบริสุทธิ์สูงซึ่งผลิตโดยการหลอมอะลูมินาที่ผ่านการเผาแล้วในเตาอาร์คไฟฟ้าที่อุณหภูมิสูงกว่า 2,000 องศาเซลเซียส ตามด้วยการบด การกัด และการจำแนกประเภท[6][7]. มีความแข็งโมห์สเท่ากับ9ความหนาแน่น 3.95 g/cm3 และเป็นสารเฉื่อยทางเคมีในสภาพแวดล้อมส่วนใหญ่[6][7][8]. เกรดไมโครผงโดยทั่วไปมีตั้งแต่0.5 ถึง 20 ไมโครเมตรขึ้นอยู่กับมาตรฐานการจำแนกประเภท ช่วงไมโครกริดของ FEPAF230 ถึง F2000ภายใต้เฟปา 43-1:2006และเกรดผงไมโคร JIS#240 ถึง #2500ภายใต้ JIS R 6116[9][10]. WFA เกรดเซมิคอนดักเตอร์ต้องการความบริสุทธิ์ที่ควบคุมและการกระจายขนาดอนุภาค[11][12].
2. WFA MP เหมาะกับการประมวลผลเซมิคอนดักเตอร์อย่างไร
| ขั้นตอนกระบวนการ | เกรด MP ของ WFA ทั่วไป | บทบาท | หมายเหตุ / ไม่แนะนำสำหรับ |
|---|---|---|---|
| การทำให้ผอมบางของเวเฟอร์ / การเจียรด้านหลัง | F800 ถึง F2000 (ประมาณ 6.5 ถึง 1.2 μm) | การกำจัดเชิงกลของพื้นผิวซิลิกอน แบน | สำหรับ SiC/GaN/แซฟไฟร์ จำเป็นต้องใช้สารกัดกร่อนที่มีเพชรเป็นหลักในการทำให้ผอมบางเบื้องต้น[5] |
| การขัด (สองด้าน) | ส10 ถึง ส3.5 | การกำจัดความเสียหายหลังการหั่น; การควบคุมความหนา | - |
| การขัดเงาหยาบ/ปานกลาง | ส5 ถึง ส3.5 | พื้นผิวขั้นกลางก่อน CMP สุดท้าย | - |
| การกำจัดทังสเตน (W) จำนวนมากใน CMP ชั้นโลหะ | ซับไมครอน (0.3 ถึง 1 μm) | การกำจัดเชิงกลของทังสเตนส่วนเกินในสูตรสารละลายผสมอลูมินาด้วยเคมีออกซิไดเซอร์ อัตราการกำจัดสูงกว่าซิลิกาสำหรับ W จำนวนมาก[3][13] | W CMP ขั้นที่สองและสูตรสมัยใหม่มีแนวโน้มไปทางซิลิกา + ออกซิไดเซอร์ที่มีความเข้มข้นสูงเพื่อลดข้อบกพร่อง[13][14] |
| CMP สุดท้าย (ผิวเคลือบกระจกซิลิคอน/ออกไซด์) | - | - | ไม่แนะนำ; แนะนำให้ใช้ซิลิกาคอลลอยด์หรือซีเรีย [2][4] |
สิ่งสำคัญเกี่ยวกับคำศัพท์เฉพาะทางในการจำแนกประเภท:แผนภูมิการใช้งานที่จัดทำโดยซัพพลายเออร์บางรายรายการ W1.0 (1.0–0.5 μm) เป็น "การขัดเงาขั้นสุดท้ายของ CMP"[15]. ซึ่งสะท้อนถึงการจำแนกเกรด WFA ระดับซับไมครอนภายในซัพพลายเออร์ตามความเหมาะสมสำหรับขั้นตอนการขัดเงาภายในขั้นตอนการทำงานประเภท CMP ตำแหน่งมาตรฐานอุตสาหกรรมก็คือการขัดกระจก CMP ขั้นสุดท้ายของชั้นซิลิคอนและออกไซด์ใช้ซิลิกาคอลลอยด์หรือซีเรีย [2][4]. ข้อความทั้งสองถูกต้องในบริบทของตนเอง ความแตกต่างอยู่ระหว่างการใช้งานที่จัดทำโดยซัพพลายเออร์ในขั้นตอนการทำงานเฉพาะกับการเลือกวัสดุขัดมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการตกแต่งขั้นสุดท้ายให้เหมือนกระจก
สิ่งสำคัญในการขัดกับ CMP:การขัดเอาวัสดุออกโดยกลไก CMP ผสมผสานการละลายทางเคมีเข้ากับการเสียดสีเชิงกลเพื่อให้ได้ความเรียบระดับอะตอม WFA MP เป็นหลักขัดกลเหมาะสำหรับการขัดและการขัดหยาบถึงปานกลาง ภายในสูตร CMP จะทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบในการขัดถูเชิงกลในเคมีเฉพาะ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งการกำจัด W จำนวนมากด้วยออกซิไดเซอร์) แทนที่จะเป็นสารกัดกร่อนแบบสากล[2][4][13].
3. พารามิเตอร์คุณภาพที่สำคัญสำหรับ WFA MP เกรดเซมิคอนดักเตอร์
| พารามิเตอร์ | ข้อกำหนดเกรดเซมิคอนดักเตอร์ | ทำไมมันถึงสำคัญ | อ้างอิง |
|---|---|---|---|
| ความบริสุทธิ์ของ Al2O3 | ขั้นต่ำ 99.7%; ระดับไฮเอนด์ขั้นต่ำ 99.9% | ความเฉื่อย; การปนเปื้อนต่ำ | [11][12][16] |
| เฟ2O3 | สูงสุด 0.01% (100 ppm); ควรสูงสุด 50 ppm | เหล็กทำให้เกิดจุดดำบนพื้นผิวและการปนเปื้อนของโลหะ | [11][12] |
| นา2O | สูงสุด 0.1%; พวกเขาจะตัดสูงสุด 0.05% | โซเดียมเป็นไอออนเคลื่อนที่ที่ทำให้อุปกรณ์รั่วและเคลื่อนตัว | [11][12] |
| สารแม่เหล็ก | สูงสุด 15 ถึง 30 ppm | อนุภาคเหล็กแม่เหล็กทำให้เกิดรอยขีดข่วน | [11][12] |
| การกระจายขนาดอนุภาค | ช่วงแคบ; การควบคุม D50 และ D99 ที่เข้มงวด | D50 ควบคุมอัตราการกำจัด D99 เป็นตัวทำนายเบื้องต้นของความเสี่ยงจากรอยขีดข่วน[14] | [11][14] |
| ข้อกำหนดในการกรอง | การกรอง ณ จุดใช้งานที่ 0.5 μm หรือละเอียดกว่า | จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการใช้สารละลายอลูมินาเกรดการผลิต[14] | [14] |
| การปฏิบัติตามมาตรฐานกึ่ง | การทดสอบที่จัดทำโดยซัพพลายเออร์ตามข้อกำหนด SEMI C-series | กรอบเกณฑ์มาตรฐานความบริสุทธิ์และความสะอาดที่เป็นที่ยอมรับในอุตสาหกรรม | [12][17] |
4. สิ่งที่บทความนี้ไม่ได้อ้างสิทธิ์
- ไม่มีการกล่าวอ้างว่า WFA MP เป็นสารขัดถู CMP สากลการขัดกระจกขั้นสุดท้ายของ CMP โดยทั่วไปจะใช้ซิลิกาคอลลอยด์หรือซีเรีย[2][4].
- ไม่มีการกล่าวอ้างว่า WFA MP เป็นสารกัดกร่อนขั้นต้นสำหรับ SiC, GaN หรือแซฟไฟร์สารขัดถูแบบเพชรจำเป็นสำหรับพื้นผิวแข็งเหล่านี้ WFA MP ให้บริการในการเตรียมพื้นผิวและการเก็บผิวหยาบ[5].
- ไม่มีการกล่าวอ้างว่าการจัดประเภท "การขัดเงา CMP ขั้นสุดท้าย" ที่ซัพพลายเออร์บันทึกไว้จะแทนที่การเลือกใช้วัสดุขัดมาตรฐานอุตสาหกรรมเกรด WFA ขนาดต่ำกว่าไมครอนรองรับขั้นตอนการขัดเงาภายในขั้นตอนการทำงานประเภท CMP ไม่ใช่การขัดเงาขั้นสุดท้ายบนซิลิคอน/ออกไซด์[2][4][15].
- ไม่มีคำกล่าวอ้างว่า WFA MP จะมาแทนที่เพชรสำหรับการขัดทุกขั้นตอนการขัดเพชรใช้สำหรับการใช้งานกับวัสดุแข็งโดยเฉพาะ WFA MP เป็นตัวเลือกที่คุ้มค่าสำหรับการกำจัดขั้นกลาง
- ไม่มีการกล่าวอ้างตัวเลข "ความแม่นยำ 0.05 μm" ที่เฉพาะเจาะจงการควบคุมการกระจายขนาดอนุภาคถือเป็นสิ่งสำคัญ แต่ต้องได้รับการยืนยันความคลาดเคลื่อนที่แน่นอนกับ TDS ของซัพพลายเออร์
- ไม่มีการกล่าวอ้างว่าเกรด WFA MP ทั้งหมดตรงตามข้อกำหนดด้านความบริสุทธิ์ของเซมิคอนดักเตอร์จำเป็นต้องมีข้อมูลการปฏิบัติตามข้อกำหนด COA และมาตรฐาน SEMI เฉพาะเกรด[11][12][17].
5. พารามิเตอร์คุณภาพที่ต้องขอก่อนการประเมิน
| พารามิเตอร์ | สิ่งที่ต้องขอ |
|---|---|
| ปริมาณ Al2O3, Fe2O3, Na2O, K2O | COA เฉพาะชุดพร้อมการรายงานระดับ ppm[11][12] |
| การกระจายขนาดอนุภาค | D10, D50, D90, D99 และสแปน; ข้อมูลการเลี้ยวเบนของเลเซอร์[14] |
| ปริมาณสารแม่เหล็ก | ระดับพีพีเอ็ม; ยืนยันกระบวนการแยกแม่เหล็ก[11][12] |
| การปฏิบัติตามมาตรฐานกึ่ง | ข้อมูลอ้างอิงการทดสอบที่จัดทำโดยซัพพลายเออร์ตามข้อกำหนด SEMI C-series[17] |
| ขั้นตอนกระบวนการที่แนะนำ | คำแนะนำจากซัพพลายเออร์เกี่ยวกับการขัดเทียบกับความเหมาะสมของ CMP รวมถึงการถอด W จำนวนมากออกเทียบกับการขัดเงาขั้นสุดท้าย |
| ข้อแนะนำการกรอง | ข้อกำหนดการกรอง ณ จุดใช้งานสำหรับการปรับใช้การผลิต[14] |
6. บทสรุป
ตามที่แสดงในส่วนก่อนหน้านี้ WFA MP ครอบครองตำแหน่งเฉพาะที่มีขอบเขตในการประมวลผลเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์: มันเป็นการขัดเชิงกลที่คุ้มค่าสำหรับการทำให้บางส่วนท้าย การขัด การขัดหยาบถึงปานกลาง และการกำจัด W จำนวนมากภายในสูตร CMP ชั้นโลหะ [1][2][3][13]. ขอบเขตมีการกำหนดอย่างเท่าเทียมกัน: ไม่ใช่สารขัดถูขัดผิวกระจก CMP ขั้นสุดท้ายที่เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับชั้นซิลิคอนหรือออกไซด์ ซึ่งมีซิลิกาคอลลอยด์หรือซีเรียเหนือกว่า[2][4]; ไม่ใช่สารกัดกร่อนที่ทำให้ผอมบางเบื้องต้นสำหรับ SiC, GaN หรือแซฟไฟร์ ซึ่งจำเป็นต้องใช้สารกัดกร่อนที่มีเพชรเป็นหลัก[5]; และสูตร W CMP สมัยใหม่มีแนวโน้มไปทางซิลิกา + ออกซิไดเซอร์ที่มีความเข้มข้นสูงเพื่อลดข้อบกพร่อง[13][14]. ข้อกำหนดเกรดเซมิคอนดักเตอร์ครอบคลุมขั้นต่ำ 99.7% Al2O3, สูงสุด 100 ppm Fe2O3, สูงสุด 0.1% Na2O, สูงสุด 15 ถึง 30 ppm สารแม่เหล็ก, การควบคุม D50/D99 ที่เข้มงวด และการกรอง ณ จุดใช้งานที่ 0.5 μm หรือละเอียดกว่า[11][12][14]. ทุกค่าในบทความนี้เป็นช่วงที่เผยแพร่โดยทั่วไปหรือตัวเลขที่จัดทำโดยซัพพลายเออร์ การเลือกเกรดจะต้องได้รับการตรวจสอบความถูกต้องโดยเทียบกับ TDS ของซัพพลายเออร์, COA แบทช์, เอกสารการปฏิบัติตามมาตรฐาน SEMI และการทดลองเฉพาะแอปพลิเคชันในกระบวนการจริง
7. ขั้นตอนต่อไป
หากคุณกำลังประเมินผงไมโครอลูมินาผสมสีขาวสำหรับขั้นตอนการขัดหรือขัดสารกึ่งตัวนำ โปรดส่ง:
- ขั้นตอนกระบวนการ (การทำให้ผอมบาง การขัดเงา การขัดหยาบ/ปานกลาง CMP โลหะ)
- วัสดุเวเฟอร์ (Si, SiC, GaAs, GaN, แซฟไฟร์ ฯลฯ)
- อัตราการขจัดชิ้นงานและผิวสำเร็จ (Ra)
- ข้อกำหนดด้านความบริสุทธิ์ (ขีดจำกัด Fe, Na)
- เอกสารประกอบที่จำเป็น (COA, ข้อมูลการปฏิบัติตามมาตรฐาน SEMI, การกระจายขนาดอนุภาค)
เราจะแนะนำเกรดที่เหมาะสมสำหรับขั้นตอนกระบวนการเฉพาะของคุณ และให้ข้อมูลเฉพาะกลุ่มสำหรับการประเมินของคุณ
ขอ WFA Micro Powder TDS และ COA เกรดเซมิคอนดักเตอร์ →
อ้างอิง
- ไป่ตู้ ไป่เค่อ.ผงไมโครอลูมินาผสมสีขาว.[อ้างอิงทั่วไป. การขยายการใช้งานไปสู่การขัดเงาเซมิคอนดักเตอร์ รวมถึงการทำให้แผ่นเวเฟอร์ SiC บางลง เก็บไว้เป็นพื้นหลังทั่วไป โดยแทนที่โดยการอ้างอิงของซัพพลายเออร์และอุตสาหกรรมสำหรับการกล่าวอ้างเฉพาะ]
- เทคโนโลยีการขัดถูเหอหนาน Sichengผงไมโครอลูมินาผสมสีขาวในการใช้งานขัดเวเฟอร์.[ความเป็นมาของซัพพลายเออร์ เหมาะอย่างยิ่งกับการขัดพื้นผิวซิลิกอนหยาบ/ปานกลางและปลั๊กทังสเตนชั้นโลหะ CMP; การขัดอลูมิเนียมและทองแดงส่วนใหญ่ใช้ซิลิกาคอลลอยด์เนื่องจากมีความเสี่ยงที่จะเกิดรอยขีดข่วนของอนุภาคแข็ง]
- สารกัดกร่อน HAIXUการใช้ขนาดอนุภาคที่แตกต่างกันของผงไมโครอลูมินาผสมสีขาว.[ความเป็นมาของซัพพลายเออร์ W3.5 (3.5–2.5 μm): การขัด CMP, ส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์; W1.0 (1.0–0.5 μm): การขัดเงา CMP]
- เจ๊เซมิคอน.Copper CMP กับ Tungsten CMP กับ Oxide CMP: การเปรียบเทียบแบบเต็ม.[สารกัดกร่อนของอลูมินามีความก้าวร้าวต่อออกไซด์มากกว่าซิลิกา การเปลี่ยนมาใช้ซิลิกาในขั้นตอนที่สองของทังสเตน CMP หลังจากการกำจัด W จำนวนมากสามารถปรับปรุงผลลัพธ์ได้]
- กริช.การเลือกสารละลาย CMP สำหรับวัสดุเวเฟอร์ที่แตกต่างกัน.[สำหรับพื้นผิวแข็ง GaN, SiC และแซฟไฟร์ (SiC Mohs 9.5, แซฟไฟร์ Mohs 9) ซิลิกาหรือสารละลายอลูมินาทั่วไปจะให้อัตราการขจัดต่ำกว่า 20 นาโนเมตร/นาที ทำให้ไม่สามารถนำไปใช้ในการผลิตได้ สารละลายนาโนเพชรที่มีขนาดอนุภาค 5 ถึง 100 นาโนเมตรให้แรงตัดเชิงกลสำหรับการกำจัดวัสดุหลัก]
- แร่ธาตุ HPFอลูมินาผสมสีขาว: คุณสมบัติทางเทคนิค.[ความแข็ง Mohs 9, Vickers 2060, ความหนาแน่น 3.95 g/cm3, ความเฉื่อยของสารเคมี]
- วอชิงตัน มิลส์.ผลิตภัณฑ์อะลูมิเนียมออกไซด์ผสมสีขาว: DURALUM Series TDS.[เคมีทั่วไป Al2O3 99.20 ถึง 99.77% โดยความแตกต่าง; ขนาดตาข่าย เม็ดกรวด และผงมาตรฐานสำหรับงานอุตสาหกรรม]
- เซรามิกที่แม่นยำผงขัดอะลูมิเนียมออกไซด์เพื่อการขัดเงาคุณภาพสูง.[ความแข็ง Mohs 9 ถึง 9.5; เสถียรภาพทางความร้อน ความเฉื่อยของสารเคมีในสภาพแวดล้อมการขัดเงาส่วนใหญ่]
- วอชิงตัน มิลส์.แผนภูมิการแปลงขนาดอนุภาค FEPA.[การแปลงไมโครกริต FEPA F230 เป็น F2000 เป็นไมครอน]
- ฟ่อ.ตารางขนาดเกรน FEPA / JIS / ANSI.[การเปรียบเทียบขนาดกรวดตามมาตรฐาน FEPA, JIS และ ANSI เกรดไมโครผง JIS #240 ถึง #2500]
- เจิ้งโจว Haixu Abrasivesข้อกำหนดด้านคุณภาพของผงไมโครอลูมินาผสมสีขาว (WA) เกรดเซมิคอนดักเตอร์.[ความเป็นมาของซัพพลายเออร์ ความบริสุทธิ์ของ Al2O3 ขั้นต่ำ 99.7%, ขั้นต่ำ 99.9% สำหรับเกรดเซมิคอนดักเตอร์ระดับสูง Fe2O3 สูงสุด 0.01% (100 ppm); Na2O สูงสุด 0.1%, สูงสุด 0.05% สำหรับสถานการณ์ที่เข้มงวด สารแม่เหล็กสูงสุด 15 ถึง 30 ppm; ข้อกำหนดการกระจายขนาดอนุภาค]
- ซานฮุย แอบบราซีฟส์คู่มือขั้นสุดท้ายในการจัดหาอลูมินาผสมสีขาว.[ติดตามสิ่งสกปรก Fe2O3, SiO2, CaO ส่งผลต่อสี จุดหลอมเหลว และความต้านทานการกัดกร่อน ระดับสิ่งเจือปนต่ำสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และออปติคอล]
- ซอ, วายเจ; และคณะ "ผลของสารเติมแต่งออกซิแดนท์ต่อการควบคุมการเลือกที่แม่นยำของ W CMP"วิศวกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์, 2548.[เอกสารทังสเตน CMP ดำเนินการผ่านชั้นทู่ WO3 ที่เกิดขึ้นจากออกซิไดเซอร์เคมี; สารกัดกร่อนอลูมินารวมกับเคมีออกซิไดเซอร์สำหรับการกำจัด W]
- เจ๊เซมิคอน.องค์ประกอบของสารละลาย CMP: สารกัดกร่อน สารเคมี หลักการกำหนดสูตร.[การกรอง ณ จุดใช้งานที่ 0.5 μm หรือละเอียดกว่านั้นจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการใช้สารละลายอลูมินาเกรดการผลิต D50 ควบคุม MRR ที่ระบุ โดย D99 เป็นตัวทำนายหลักของความเสี่ยงต่อการเกิดรอยขีดข่วน สูตรทังสเตน CMP สมัยใหม่มีแนวโน้มไปสู่สารกัดกร่อนซิลิกาที่มีความเข้มข้นสูงพร้อมเคมีออกซิไดเซอร์ที่ปรับให้เหมาะสม]
- สารกัดกร่อน HAIXUผงขัดเวเฟอร์ซิลิคอน: อลูมินาผสมสีขาว.[ความเป็นมาของซัพพลายเออร์ การบด การขัด และการทำให้ผอมบางของเวเฟอร์ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์]
- แซงต์-โกแบ็ง.ไมโครกริตอะลูมิเนียมออกไซด์ผสมสีขาว.[กลุ่มผลิตภัณฑ์ไมโครกริตตั้งแต่กรวดมาโครมาตรฐานไปจนถึงไมโครกรวดเฉพาะทางที่ละเอียดถึง 3 ไมครอน]
- IndexBox.ตลาดอลูมินาผสมในโลก.[รายงานตลาด. หมายเหตุ กรอบงานข้อมูลจำเพาะซีรีส์ SEMI C สำหรับขีดจำกัดความบริสุทธิ์ของโลหะปริมาณเล็กน้อยในอลูมินาเกรดอิเล็กทรอนิกส์ การทดสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดที่จัดทำโดยซัพพลายเออร์ตามข้อกำหนดเฉพาะของ SEMI C-series คือเส้นทางการตรวจสอบ]
