研究目的
分析单晶蓝宝石晶圆在每次切片步骤后弓形变形与残余应力差之间的相关性。
研究成果
蓝宝石晶圆的弯曲主要由切片过程中的表面波纹引起,抛光时残余应力差异变得显著。单面抛光因不对称应力会增加弯曲度,而双面抛光虽能减小弯曲但会残留表面应变。这些发现对提升器件应用中晶圆质量至关重要。
研究不足
该研究聚焦于(0001)晶向蓝宝石晶圆,可能不适用于其他晶向;该方法需精确测量并假设材料具有各向同性弹性;抛光后表面仍存在应变,表明应力未完全释放。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用高分辨率X射线衍射(HR-XRD)和拉曼光谱测量残余应力和晶格常数,运用多层模型分析应力差异。
2:样品选择与数据来源:
选用直径4英寸、厚度500微米的单晶蓝宝石晶圆,经切割、研磨、退火和抛光工艺处理。
3:实验设备与材料清单:
设备包括激光干涉法测翘曲仪、配备4次反射Ge(022)单色器和3次反射Ge(022)分析仪的HR-XRD、532纳米激光共聚焦拉曼光谱仪及抛光机;材料包含蓝宝石晶圆和金刚石线。
4:实验流程与操作步骤:
晶圆依次经切割、研磨、退火和抛光,每步后测量翘曲度,并在晶圆双面多点检测晶格常数与拉曼位移。
5:数据分析方法:
基于晶格常数差值和拉曼位移的理论模型计算应力,通过统计平均及误差棒呈现结果。
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