在半导体和光伏制造领域,晶片/衬底表面的平坦度直接决定器件性能。这就如同打造一片完美的奥运会冰面,任何细微的起伏都会影响后续工艺的精准度。单面抛光机正是担任着"冰面制造师"的角色,为芯片制造提供理想的起跑平台。
面型质量的核心指标
要评估这片"冰面"的质量,我们关注三个关键维度:
全局平坦度(GBIR):整个表面的最高点与最低点偏差。
局部平坦度(SFQR):关键微小区域内的平整度,是先进制程的瓶颈。
常见问题形态:“吃内”(中心去除过多)与“吃外”(边缘去除过多)。
这些,都直接影响“比赛质量”——也就是器件的良率和性能。
影响面型的关键变量系统
单面抛光机通过精密的机械结构和控制系统实现超精密加工:
晶片/衬底通过吸附方式固定于陶瓷载盘
待加工面与旋转的抛光垫保持接触
在压力、相对运动和抛光液的协同作用下实现材料去除
要打造完美的冰面,需要多个因素的精密配合:
1.基础平面:陶瓷盘平整度 - 所有调整的基准,需定期修整。
2.核心杠杆:压力分布 - 最直接、最关键的控制变量。
3.传递界面:抛光垫与定盘盘型 - 其状态与形状直接影响压力传递效果。
4.工艺环境:下行压力、转速、抛光液特性等参数。
5.结合层:吸附方式 - 确保晶片与陶瓷盘无应力、均匀结合。
面型调整的逻辑与流程
调整的本质是:通过分区压力系统,使陶瓷盘产生可控的微小形变,以此补偿固有的不均匀去除。
调整的核心原则(反向补偿逻辑):需减少某区域去除量,则降低其背部压力;反之,则增加压力。


吃外面型图吃内面型图
系统性操作流程:
1测量诊断
在稳定工艺条件下抛光测试片。
使用面型测量仪获取 “去除量分布图”。
根据图谱判断是“吃内”(中心色深)还是“吃外”(边缘色深)。
2执行调整与验证迭代
针对“吃内”: 降低中心压力/微调升高边缘压力,使陶瓷盘微凸,将压力从中心向边缘转移。
针对“吃外”: 降低边缘压力/微调升高中心压力,使陶瓷盘微凹,将压力从边缘向中心集中。
关键步骤: 调整后必须使用新测试片重复抛光与测量,对比数据,进行下一次微调。这是一个迭代逼近的过程。
其他协同调整手段
当压力调节效果不佳或达到极限时,应考虑:
1. 更换抛光垫:硬垫改善全局平整度,软垫优化局部平整度。
2. 优化转速比:改变相对运动轨迹,影响均匀性。
3. 修整陶瓷盘:当压力调节失灵时,首要怀疑对象是陶瓷盘本身变形,需重新修平。
4. 修整定盘盘型:若压力长期处于极限值,应考虑修正定盘的基准盘型。
打造完美冰面的核心准则
专注细节:每次只调整一个变量,确保效果可追溯
稳定优先:工艺稳定性比追求极限参数更重要
数据驱动:完整记录每次调整,建立工艺知识库
安全第一:所有操作必须遵循安全规范
打造"纳米级冬奥冰场"的过程中,矽加半导体的单面抛光机为第三代半导体这一"硬核赛场"提供专业装备:超大直径水冷高刚性盘面确保在严苛环境下稳定运行;多分区高压力抛头提供精准的压力分布调控能力;无中心轮的洁净盘面设计显著降低划伤风险。
凭借高产能、高良率与快速响应能力,矽加已成为提升抛光工艺水平的关键装备,真正实现了从"能抛"到"抛好"的技术跨越。
