مسحوق الألومينا الأبيض المنصهر الصغيريستخدم (WFA MP) في معالجة رقائق أشباه الموصلات، ولكنوليس كمادة كاشطة نهائية للمرآة CMP (التسوية الكيميائية والميكانيكية).. دورها الأساسي هو فيترقق الرقاقة الخلفية، واللف، والتلميع الخشن إلى المتوسطوكمادة كاشطة ميكانيكية فيإزالة الجزء الأكبر من التنغستن (W) داخل تركيبات CMP ذات الطبقة المعدنية [1] [2] [3]. بالنسبة لتلميع مرآة CMP النهائي لطبقات السيليكون أو الأكسيد، تظل السيليكا الغروية أو الملاط المعتمد على أكسيد السيريوم هو المعيار الصناعي[2] [4]. بالنسبة لركائز SiC وGN والياقوت، تكون المواد الكاشطة القائمة على الماس مطلوبة للتخفيف الأولي؛ يعمل WFA MP على إعداد السطح والتشطيب الخشن، وليس إزالة المواد الأولية[5]. يقدم WFA MP أخيار فعال من حيث التكلفة لخطوات الإزالة المتوسطة وإزالة W المجمعة، وليس حلاً عالميًا لـ CMP [2] [4].
1. ما هو مسحوق الألومينا الصغير المنصهر الأبيض؟
الألومينا المنصهرة البيضاء (WFA) عبارة عن مادة كاشطة α-Al2O3 عالية النقاء يتم إنتاجها عن طريق دمج الألومينا المكلسة في فرن القوس الكهربائي عند درجة حرارة أعلى من 2000 درجة مئوية، يليها التكسير والطحن والتصنيف.[6] [7]. لديها صلابة موس9كثافته 3.95 جم/سم3، وهو خامل كيميائيًا في معظم البيئات[6] [7] [8]. تتراوح درجات المسحوق الصغير عادةً من0.5 إلى 20 ميكرومتراعتمادا على معيار التصنيف. تمتد ميكروغريت FEPAمن اف 230 الى اف 2000تحتفيبا 43-1:2006، وتمتد درجات المسحوق الصغير JIS#240 إلى #2500تحت JIS R 6116[9] [10]. يتطلب WFA من فئة أشباه الموصلات نقاءً متحكمًا وتوزيع حجم الجسيمات[11] [12].
2. حيث يتناسب WFA MP مع معالجة أشباه الموصلات
| مرحلة العملية | درجة WFA MP النموذجية | دور | ملاحظات / لا ينصح به |
|---|---|---|---|
| ترقق الرقاقة / طحن المؤخر | F800 إلى F2000 (حوالي 6.5 إلى 1.2 ميكرومتر) | الإزالة الميكانيكية لركيزة السيليكون. تسطيح | بالنسبة إلى SiC/GaN/sapphire، يلزم وجود مواد كاشطة قائمة على الماس للترقق الأولي[5] |
| اللف (على الوجهين) | دبليو10 إلى دبليو3.5 | إزالة الضرر بعد التقطيع. التحكم في السماكة | - |
| تلميع خشن/متوسط | W5 إلى W3.5 | الانتهاء من السطح المتوسط قبل CMP النهائي | - |
| إزالة الجزء الأكبر من التنغستن (W) في الطبقة المعدنية CMP | ميكرون فرعي (0.3 إلى 1 ميكرومتر) | الإزالة الميكانيكية للتنغستن الزائد في تركيبات الملاط القائمة على الألومينا باستخدام كيمياء المؤكسد؛ معدل إزالة أعلى من السيليكا للكتلة W[3] [13] | المرحلة الثانية من W CMP والتركيبات الحديثة تتجه نحو السيليكا عالية التركيز + المؤكسد لتقليل الخلل[13] [14] |
| CMP النهائي (تشطيب مرآة السيليكون/أكسيد) | - | - | غير مستحسن؛ يفضل السيليكا الغروية أو السيريا [2] [4] |
أهمية في مصطلحات التصنيف:بعض مخططات التطبيق الموثقة من قبل الموردين تدرج W1.0 (1.0–0.5 ميكرومتر) على أنها "تلميع نهائي CMP"[15]. ويعكس هذا التصنيف الداخلي للمورد لدرجات WFA دون الميكرون باعتبارها مناسبة لخطوات التلميع ضمن سير العمل من النوع CMP؛ الموقف القياسي للصناعة هو ذلكيستخدم تلميع مرآة CMP النهائي لطبقات السيليكون والأكسيد السيليكا الغروية أو السيريا [2] [4]. كلا العبارتين صحيحتان في سياقهما الخاص؛ ويكمن التمييز بين الاستخدام الموثق من قبل المورد في سير عمل محدد واختيار المواد الكاشطة وفقًا لمعايير الصناعة لإنهاء المرآة النهائية.
مهم عند اللف مقابل CMP:اللف يزيل المواد ميكانيكيا. يجمع CMP بين الذوبان الكيميائي والتآكل الميكانيكي لتحقيق التسطيح على المستوى الذري. WFA MP هو في المقام الأول أجلخ ميكانيكيمناسبة لللف والتلميع الخشن إلى المتوسط؛ ضمن تركيبات CMP، يعمل كعنصر جلخ ميكانيكي في كيميائيات محددة (لا سيما إزالة الجزء الأكبر من W باستخدام المؤكسد) بدلاً من استخدامه كمادة كاشطة عالمية.[2] [4] [13].
3. معلمات الجودة الأساسية لـ WFA MP من فئة أشباه الموصلات
| المعلمة | متطلبات درجة أشباه الموصلات | لماذا يهم؟ | مرجع |
|---|---|---|---|
| نقاء Al2O3 | 99.7% كحد أدنى؛ الراقية 99.9% الحد الأدنى | همود؛ تلوث منخفض | [11] [12] [16] |
| Fe2O3 | 0.01% كحد أقصى (100 جزء في المليون)؛ ويفضل 50 جزء في المليون كحد أقصى | يسبب الحديد ظهور بقع سوداء على السطح وتلوث معدني | [11] [12] |
| Na2O | 0.1% كحد أقصى؛ سوف يخفضون بحد أقصى 0.05% | الصوديوم هو أيون متحرك يسبب تسرب الجهاز وانجرافه | [11] [12] |
| المواد المغناطيسية | 15 إلى 30 جزء في المليون كحد أقصى | جزيئات الحديد المغناطيسية تسبب الخدوش | [11] [12] |
| توزيع حجم الجسيمات | فترة ضيقة تحكم صارم في D50 وD99 | D50 يحكم معدل الإزالة؛ D99 هو المتنبئ الأساسي لخطر عيوب الخدش[14] | [11] [14] |
| متطلبات الترشيح | ترشيح عند نقطة الاستخدام عند 0.5 ميكرومتر أو أقل | إلزامي بشكل أساسي لنشر ملاط الألومينا بدرجة الإنتاج[14] | [14] |
| الامتثال شبه القياسي | اختبار موثق من قبل المورد وفقًا لمواصفات سلسلة SEMI C | الإطار المعياري للنقاء والنظافة المعترف به في الصناعة | [12] [17] |
4. ما لا تدعي هذه المادة
- لا يوجد ادعاء بأن WFA MP عبارة عن مادة كاشطة عالمية لـ CMP.عادةً ما يستخدم تلميع المرآة النهائي CMP السيليكا الغروية أو السيريا[2] [4].
- لا يوجد ادعاء بأن WFA MP هو المادة الكاشطة الأساسية للتخفيف من SiC أو GaN أو الياقوت.المواد الكاشطة القائمة على الماس مطلوبة لهذه الركائز الصلبة. يقوم WFA MP بإعداد الأسطح والتشطيب الخشن[5].
- لا يوجد ادعاء بأن تصنيفات "التلميع النهائي CMP" الموثقة من قبل المورد تتجاوز اختيار المواد الكاشطة وفقًا لمعايير الصناعة.تخدم درجات WFA دون الميكرون خطوات التلميع ضمن سير العمل من النوع CMP، وليس اللمسة النهائية النهائية للمرآة على السيليكون/الأكسيد[2] [4] [15].
- لا يوجد ادعاء بأن WFA MP يحل محل الماس في جميع خطوات التلميع.يُستخدم الماس في تطبيقات محددة للمواد الصلبة؛ يعد WFA MP خيارًا فعالاً من حيث التكلفة للإزالة المتوسطة.
- لا يوجد ادعاء برقم محدد "دقة 0.05 ميكرومتر".يعد التحكم في توزيع حجم الجسيمات أمرًا بالغ الأهمية، ولكن يجب تأكيد التسامح الدقيق مع TDS المورد.
- لا يوجد ادعاء بأن جميع درجات WFA MP تلبي متطلبات نقاء أشباه الموصلات.مطلوبة شهادة توثيق البرامج الخاصة بالصف وبيانات الامتثال لمعايير SEMI[11] [12] [17].
5. معايير الجودة التي يجب طلبها قبل التقييم
| المعلمة | ماذا تطلب |
|---|---|
| محتوى Al2O3، Fe2O3، Na2O، K2O | شهادة توثيق البرامج الخاصة بالدفعة مع تقارير على مستوى جزء في المليون[11] [12] |
| توزيع حجم الجسيمات | D10، D50، D90، D99، والامتداد؛ بيانات حيود الليزر[14] |
| محتوى المادة المغناطيسية | مستوى جزء في المليون؛ تأكيد عملية الفصل المغناطيسي[11] [12] |
| الامتثال شبه القياسي | مرجع اختبار موثق من قبل المورد وفقًا لمواصفات سلسلة SEMI C[17] |
| مرحلة العملية الموصى بها | إرشادات المورد بشأن التصفيح مقابل ملاءمة CMP، بما في ذلك إزالة الجزء الأكبر من W مقابل اللمسة النهائية النهائية للمرآة |
| توصية التصفية | مواصفات الترشيح في نقطة الاستخدام لنشر الإنتاج[14] |
6. الاستنتاج
كما توضح الأقسام السابقة، يحتل WFA MP موقعًا محددًا ومحددًا في معالجة رقائق أشباه الموصلات: فهو عبارة عنمادة كاشطة ميكانيكية فعالة من حيث التكلفة للتخفيف من الأطراف الخلفية، واللف، والتلميع الخشن إلى المتوسط، وإزالة الجزء الأكبر من W داخل تركيبات CMP ذات الطبقة المعدنية [1] [2] [3] [13]. حدودها محددة بشكل متساوٍ: إنها ليست المادة الكاشطة النهائية للطبقة النهائية المرآة CMP المتوافقة مع معايير الصناعة لطبقات السيليكون أو الأكسيد، حيث تسود السيليكا الغروية أو السيريا[2] [4]; إنها ليست المادة الكاشطة الأساسية لـ SiC أو GaN أو الياقوت، حيث تكون المواد الكاشطة القائمة على الماس مطلوبة[5]; وتتجه تركيبات W CMP الحديثة نحو السيليكا عالية التركيز + المؤكسد لتقليل الخلل[13] [14]. تمتد متطلبات درجة أشباه الموصلات إلى 99.7% Al2O3 كحد أدنى، و100 جزء في المليون Fe2O3 كحد أقصى، و0.1% Na2O كحد أقصى، و15 إلى 30 جزء في المليون من المواد المغناطيسية كحد أقصى، والتحكم الصارم في D50/D99، وترشيح نقطة الاستخدام عند 0.5 ميكرومتر أو أقل.[11] [12] [14]. كل قيمة في هذه المقالة هي نطاق منشور نموذجي أو رقم موثق من قبل المورد؛ يجب التحقق من صحة اختيار الدرجة مقابل TDS للمورد، وشهادة توثيق البرامج للدفعة، ووثائق الامتثال لمعايير SEMI، والتجربة الخاصة بالتطبيق في العملية الفعلية.
7. الخطوة التالية
إذا كنت تقوم بتقييممسحوق الألومينا الأبيض المنصهر الصغيرللحصول على خطوة لف أو تلميع أشباه الموصلات، أرسل لنا:
- مرحلة العملية (التخفيف، اللف، التلميع الخشن/المتوسط، CMP المعدني)
- مادة الرقاقة (Si، SiC، GaAs، GaN، الياقوت، إلخ.)
- معدل إزالة الهدف والانتهاء من السطح (Ra)
- متطلبات النقاء (حدود الحديد والصوديوم)
- الوثائق المطلوبة (شهادة توثيق البرامج، بيانات الامتثال شبه القياسية، توزيع حجم الجسيمات)
سوف نوصي بالدرجة المناسبة لمرحلة العملية المحددة الخاصة بك ونقدم بيانات خاصة بالدفعة لتقييمك.
اطلب WFA Micro Powder TDS وشهادة توثيق البرامج من فئة أشباه الموصلات →
مراجع
- بايدو بايك.مسحوق الألومينا الأبيض المنصهر الصغير.[مرجع عام. التوسع في التطبيق ليشمل تلميع أشباه الموصلات بما في ذلك ترقق رقاقة SiC؛ تم الاحتفاظ بها كخلفية عامة، وحل محلها مراجع الموردين والصناعة لمطالبات محددة.]
- تكنولوجيا المواد الكاشطة هينان سيتشنغ.مسحوق الألومينا الصغير المنصهر الأبيض في تطبيقات تلميع الويفر.[خلفية المورد. مناسبة بشكل أساسي لطبقة السيليكون الخشنة/المتوسطة وطبقة معدنية من التنغستن CMP؛ يستخدم تلميع الألومنيوم والنحاس في الغالب السيليكا الغروية بسبب خطر خدش الجسيمات الصلبة.]
- مزيلات هايكسو.تطبيقات أحجام الجسيمات المختلفة لمسحوق الألومينا الصغير المنصهر الأبيض.[خلفية المورد. W3.5 (3.5–2.5 ميكرومتر): اللف CMP، مكونات أشباه الموصلات؛ W1.0 (1.0–0.5 ميكرومتر): تطبيقات تلميع CMP.]
- جيز سيميكون.النحاس CMP مقابل التنغستن CMP مقابل أكسيد CMP: مقارنة كاملة.[مواد كاشطة الألومينا أكثر عدوانية على الأكسيد من السيليكا؛ التحول إلى السيليكا في المرحلة الثانية من التنغستن CMP بعد إزالة الجزء الأكبر من W يمكن أن يحسن النتائج.]
- جريش.اختيار ملاط CMP لمواد الرقاقة المختلفة.[بالنسبة للركائز الصلبة GaN وSiC والياقوت (SiC Mohs 9.5، sapphire Mohs 9)، توفر ملاط السيليكا أو الألومينا التقليدية معدلات إزالة أقل من 20 نانومتر/دقيقة، مما يجعلها غير عملية للإنتاج؛ توفر عجائن الماس النانوية ذات أحجام الجسيمات من 5 إلى 100 نانومتر قوة القطع الميكانيكية لإزالة المواد الأولية.]
- معادن HPF.الألومينا المنصهرة باللون الأبيض: الخصائص التقنية.[صلابة موس 9، فيكرز 2060، الكثافة 3.95 جم/سم3، الخمول الكيميائي.]
- واشنطن ميلز.منتجات أكسيد الألومنيوم المنصهر الأبيض: سلسلة DURALUM TDS.[الكيمياء النموذجية Al2O3 99.20 إلى 99.77% بالفارق؛ الأحجام القياسية للشبكات والحصى والمساحيق للتطبيقات الصناعية.]
- سيراميك دقيق.مسحوق تلميع من أكسيد الألومنيوم للحصول على تشطيبات عالية الجودة.[صلابة موس 9 إلى 9.5؛ الاستقرار الحراري الخمول الكيميائي في معظم بيئات التلميع.]
- واشنطن ميلز.مخطط تحويل حجم الجسيمات FEPA.[تحويل ميكروغريت F230 إلى F2000 من FEPA إلى ميكرون.]
- همسة.جدول حجم الحبوب FEPA / JIS / ANSI.[مقارنة أحجام الحبيبات عبر معايير FEPA وJIS وANSI؛ درجات مسحوق JIS الصغيرة من #240 إلى #2500.]
- تشنغتشو Haixu مزيلات.متطلبات الجودة للمسحوق الصغير من الألومينا المصهورة باللون الأبيض (WA) من فئة أشباه الموصلات.[خلفية المورد. نقاء Al2O3 بحد أدنى 99.7%، الحد الأدنى 99.9% لدرجة أشباه الموصلات المتطورة؛ Fe2O3 0.01% كحد أقصى (100 جزء في المليون)؛ Na2O 0.1% كحد أقصى، 0.05% كحد أقصى للسيناريوهات الصارمة؛ المواد المغناطيسية 15 إلى 30 جزء في المليون كحد أقصى؛ متطلبات توزيع حجم الجسيمات.]
- مزيلات سانهوي.الدليل النهائي لمصادر الألومينا المنصهرة البيضاء.[تتبع الشوائب Fe2O3، SiO2، CaO تؤثر على اللون، ونقطة الانصهار، ومقاومة التآكل؛ مستويات منخفضة من الشوائب مهمة للصناعات الإلكترونية والبصرية.]
- سيو، YJ. وآخرون. "آثار المواد المضافة المؤكسدة للتحكم الدقيق في الانتقائية لـ W CMP."هندسة الالكترونيات الدقيقة، 2005.[توثيق عملية التنغستن CMP عبر طبقة التخميل WO3 المتكونة بواسطة مؤكسد كيميائي؛ مادة كاشطة من الألومينا مدمجة مع كيمياء المؤكسد لإزالة W.]
- جيز سيميكون.تكوين ملاط CMP: المواد الكاشطة والمضافات الكيميائية ومبادئ الصياغة.[الترشيح في نقطة الاستخدام عند 0.5 ميكرومتر أو أقل، إلزامي بشكل أساسي لنشر ملاط الألومينا من فئة الإنتاج؛ D50 يحكم MRR الاسمي، D99 هو المتنبئ الأساسي لخطر عيب الخدش؛ تتجه تركيبات التنغستن CMP الحديثة نحو مواد كاشطة السيليكا عالية التركيز مع كيمياء الأكسدة المحسنة.]
- مزيلات هايكسو.مسحوق تلميع رقاقة السيليكون: الألومينا المنصهرة باللون الأبيض.[خلفية المورد. طحن وتلميع وترقق رقائق السيليكون أحادية البلورة.]
- سان جوبان.حبيبات دقيقة من أكسيد الألومنيوم المصهور باللون الأبيض.[خط إنتاج ميكروغريتس من فريك الماكرو القياسي إلى ميكروجريت المتخصصة بدقة تصل إلى 3 ميكرون.]
- IndexBox.سوق الألومينا المنصهرة في العالم.[تقرير السوق. تلاحظ إطار مواصفات سلسلة SEMI C لحدود نقاء المعادن النزرة في الألومينا من الدرجة الإلكترونية؛ اختبار الامتثال الموثق من قبل المورد وفقًا لمواصفات سلسلة SEMI C هو مسار التحقق.]
