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突破型研磨技术：5倍提升晶圆平坦度

时间：2010-04-21 06:26:00

关键字：晶圆 RS 硅晶圆 PETER

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[导读]诺发系统(Novellus)全资子公司、高精密度表面抛光系统制造商Peter Wolters，宣布开发出采用AC2000 双面抛光系统的创新行星式研磨(PPG)技术；以PPG技术制造的硅晶圆，号称比使用其他研磨技术平坦五倍，相较于常规研磨

诺发系统(Novellus)全资子公司、高精密度表面抛光系统制造商Peter Wolters，宣布开发出采用AC2000 双面抛光系统的创新行星式研磨(PPG)技术；以PPG技术制造的硅晶圆，号称比使用其他研磨技术平坦五倍，相较于常规研磨技术甚至可改善高达三倍之误差值。

于半导体制程中，缩小组件尺寸与先进的光刻波长，能让薄化晶圆(tighter wafer)的平坦度和误差值作为硅晶圆使用。用于将硅元素转换为生产晶圆(prime wafers)的其中步骤之一：锯切步骤的硅铸块会影响低质量晶体表面层的去除。直到现在，若要移除此下方的晶体层仍使用研磨或高速杯形砂轮研磨技术。然而，表面的磨损与平坦度问题是此两种技术的明显缺点。

研磨技术造成由硅晶圆表面延伸到晶体结构大于20微米，形成相对较严重的误差；杯形砂轮研磨技术的最终平坦度是可获得的，这是由于弯磨轮和晶圆之间的接触区域会产生已知螺旋表面，并与一个不良的中心图形而受到限制。另外，误差值与平坦度的问题，也会造成研磨技术与杯形砂轮研磨方法使用于32纳米，及更精密的技术时之限制。

在生产超平晶圆时的双面抛光过程中，硅晶圆抛光技术已用于研磨技术的行星式动作(planetary motion)一段时间。然而这种技术转移到研磨步骤上也存在问题和困难。为此Peter Wolters的工程师开发出名为 PPG的新晶圆研磨技术，其提供了业界衡量晶圆平坦度与误差值之标准。

经验证的AC2000系统，其行星式动作 (planetary wafer motion)、双面抛光和固定式研磨垫可同时用于处理晶圆双面。Peter Wolters的PPG技术，加上该公司的专利Upper Platen Adaptive Control (UPAC)，消除了常见的研磨和杯状砂轮研磨制程的问题与限制。这种创新的处理方法将GBIR降至500纳米，SFQR降至 100纳米，并超过 22纳米技术的要求。其芯片平坦度甚至五倍优于其它芯片研磨方法，相较常规研磨技术，误差值亦可达到三倍之改善。

这个独特的研磨技术的另一个好处是，单一硅晶棒能够产生更多晶圆片。Peter Wolters的PPG 技术可于制程中去除较少的硅，主因在于相较于研磨，期能降低次表面硅的伤害，而相较于杯状砂轮研磨则有较佳的平坦度控制。由于在PPG 研磨阶段有较少的硅被去除，因此起始的晶圆可以更薄，故于2000mm长锭可多生产20片300mm的原始芯片。