一、晶圓吸附的作用:
固定晶圓:在劃片機(jī)劃切過程中,晶圓需要被固定在吸盤上,以確保劃切過程的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。通過真空吸附或機(jī)械夾持,拋光頭可以將晶圓牢固地固定在位,防止其在拋光過程中發(fā)生移動或滑動。
保證表面平坦度:在拋光過程中,晶圓需要保持穩(wěn)定,以實(shí)現(xiàn)精確的拋光控制,從而保證所需的表面平坦度。通過晶圓吸附,可以減少因晶圓移動或滑動而導(dǎo)致的表面不平整等問題,提高拋光后晶圓的表面質(zhì)量。
施加壓力:在拋光過程中,通過施加壓力,拋光頭確保晶圓表面與拋光墊緊密接觸,促進(jìn)均勻的材料去除。施加的壓力可以全局或局部調(diào)整,以適應(yīng)不同的拋光要求,但需要確保壓力均勻分布,避免不均勻的拋光。
帶動晶圓旋轉(zhuǎn):拋光頭本身可以旋轉(zhuǎn),通過吸附作用帶動晶圓一起旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的晶圓與拋光墊有一個相對運(yùn)動速度,確保整個晶圓表面與拋光墊接觸的時間和強(qiáng)度均勻一致,有助于實(shí)現(xiàn)晶圓表面材料的均勻去除。
集成終點(diǎn)檢測:在CMP設(shè)備中,拋光頭集成了終點(diǎn)檢測技術(shù),用于確定何時停止拋光,以避免晶圓材料被過度拋光。通過吸附作用與終點(diǎn)檢測技術(shù)的結(jié)合,可以提高CMP工藝的效率和精度。
二、晶圓吸附的類型:
機(jī)械真空吸附:通過真空泵創(chuàng)建負(fù)壓環(huán)境,真空泵用于從吸附區(qū)域抽氣,從而降低壓力,在晶圓與吸附盤之間產(chǎn)生真空區(qū)域。通常需要密封圈來確保吸附區(qū)域的密封,防止外界空氣進(jìn)入。這樣可以產(chǎn)生足夠的吸力來穩(wěn)定地吸附晶圓。
優(yōu)點(diǎn):
1.可靠性:能提供穩(wěn)定的吸附力,確保晶圓在加工過程中的穩(wěn)定性。
2.通用性:適用于不同尺寸和類型的晶圓,靈活性較高。
3.維護(hù)相對簡單:機(jī)械真空吸附系統(tǒng)較易維護(hù)。
缺點(diǎn):
1.潛在的損傷風(fēng)險:如果真空失效或操作不當(dāng),可能會損壞晶圓。
2.對超薄晶圓的適用性:對于極為脆弱或超薄的晶圓。
應(yīng)用:
晶圓搬運(yùn):在半導(dǎo)體制造過程中,晶圓需要經(jīng)過多個加工步驟,每個步驟都需要將晶圓從一個工位搬運(yùn)到另一個工位。真空機(jī)械吸附技術(shù)能夠穩(wěn)定、準(zhǔn)確地吸附和搬運(yùn)晶圓,確保其順利傳遞到下一個加工環(huán)節(jié)。
晶圓表面處理:在晶圓表面處理過程中,如涂膠、鍍膜等,真空機(jī)械吸附技術(shù)能夠提供穩(wěn)定的吸附力,使晶圓固定在處理設(shè)備上,確保處理過程的順利進(jìn)行。
晶圓檢測:在晶圓檢測環(huán)節(jié),真空機(jī)械吸附技術(shù)能夠?qū)⒕A穩(wěn)定地放置在檢測平臺上,以便進(jìn)行各種檢測和觀察,如缺陷檢測、表面形貌分析等。
晶圓切割與劃片:在晶圓切割和劃片過程中,真空機(jī)械吸附技術(shù)能夠提供穩(wěn)定的吸附力,確保切割和劃片的精度和一致性。
晶圓封裝與測試:在晶圓封裝與測試環(huán)節(jié),真空機(jī)械吸附技術(shù)能夠?qū)⒕珳?zhǔn)地放置在封裝盒中,并進(jìn)行可靠的固定,以便進(jìn)行后續(xù)的測試和驗(yàn)證。
全自動勻膠顯影機(jī)ROBOT:ROBOT單元具有芯片尋址定位檢測(wafer mapping)功能、實(shí)現(xiàn)芯片在個單元之間的傳輸功能。機(jī)器人附帶有陶瓷或鋁材質(zhì)的手指,傳送芯片時利用真空吸附固定芯片。Finger:吸附晶圓用于取放。
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