品质提升 | FerroTec 杭州中欣国产大片的除杂工艺解析!

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造成芯片器件失效、短路、使用寿命低的原因有很多,原材料晶圆片污染是其中之一。晶圆片制造过程中通常存在三大污染——颗粒、金属和有机物,污染源广泛隐匿于空气、生产设备、生产的原辅料、人员等不可避免的生产要素之中,因此,晶圆片除杂工艺的有效性就显得至关重要。针对晶圆片杂质处理,生产企业通常采用BSD和CVD工艺


BSD


BSD(Back Side Damage)背面损伤吸杂,是指利用砂料喷射,人为打伤片背面,在硅片的背面的浅表层形成一定程度的机械损伤后,再利用损伤层与硅片基体对杂质吸收能力的不同达到吸杂目的,主要起吸收硅片内部金属杂质的作用,属于外吸杂工艺


CVD


CVDChemical Vapor Deposition化学气相沉积法,是指化学气体或蒸汽在基质表面反应合成涂层或纳米材料的方法。

01


LP CVD低压化学气相沉积



原理:利用硅烷热分解生成Si,沉积在片表面,形成一层多晶硅层。因为多晶硅排列不规则,有大量缝隙,可以吸收硅片内部的金属杂质,同样属于外吸杂工艺



02


AP CVD常压化学气相沉积



原理:利用硅烷和氧进行反应生成SiO2,沉积在片背面,形成一层致密的二氧化硅层,SiO2具有很强的致密性,可以防止片内部的掺杂剂挥发,所以也叫背封工艺




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什么是 超级背封工艺




常规工艺:LP+AP

LP起吸杂作用,AP起背封作用

超级背封工艺AP+LP,此时LP不再吸杂,主要是保护AP膜不受损伤




FerroTec 杭州中欣对除杂工艺的进一步完善


运用喷砂进行BSD是目前片生产行业内所普遍使用的一种外吸杂方式,随着半导体行业的飞速发展,各类电子产品功能越来越强大,对工艺的要求也越来越高,FerroTec杭州中欣在原有工艺基础之上不断探索,寻求工艺改进,以满足客户需求,例如增加喷砂压力、降低喷砂过程中的传送速度、提高研磨液的比重、在喷砂后增加退火、喷砂后退火使用多种温度。


相对BSD工艺CVD吸杂效果较好,所以也被称作增强吸杂,该工艺目前主要应用于FerroTec杭州中欣大尺寸片生产过程中。但由于LP CVD使用的硅烷具有非常宽的自发着火范围和极强的燃烧能量,属于高危险性气体,因此在生产过程中对环境、设备、人员的要求远高于BSD,工艺成本亦水涨船高。FerroTec杭州中欣通过不断加强标准化作业管理和现场质量改进,在降低直接材料、物料消耗成本率的同时提升品质,以“乘风破浪”之势在源头上助力中国“芯”制造!





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