CMP, det vill säga Chemical Mechanical Polishing, kemisk mekanisk polering.
CMPPAD, det vill säga Chemical Mechanical Polishing Pad, kemisk mekanisk polerplatta.
1. Grundläggande principer för CMP
Makroskopiskt sett är grundprincipen för CMP: den roterande polerade skivan pressas på den elastiska polerkudden på CMP-dynan som roterar i samma riktning, och poleruppslamningen strömmar kontinuerligt mellan skivan och basplattan. De övre och nedre skivorna arbetar omvänt med hög hastighet, och reaktionsprodukten på ytan av den polerade skivan tillsätts, slipas konstant och den nya polerade skivan tillsätts konstant. och reaktionsprodukten tas bort med poleruppslamningen. Det nyligen exponerade waferplanet genomgår en kemisk reaktion igen, och produkten skalas sedan av och cirkuleras fram och tillbaka, vilket bildar en ultra-fin yta under den kombinerade verkan av substratet, slipande partiklar och kemiskt reaktionsmedel.
2. Tillämpning av CMP
Konceptet med CMP-teknik föreslogs först av Monsanto 1965. Denna teknik användes ursprungligen för att erhålla glasytor av-hög kvalitet, såsom militärteleskop. 1988 började IBM använda CMP-teknik för tillverkning av 4M DRAM, och sedan IBM framgångsrikt tillämpade CMP för produktion av 64M DRAM under 1991 har traditionell CMP-teknik utvecklats snabbt runt om i världen. mekaniska eller rent kemiska poleringsmetoder, använder CMP en kombination av kemiska och mekaniska effekter för att undvika ytskador orsakade av enkel mekanisk polering och brister som långsam poleringshastighet, dålig ytplanhet och poleringskonsistens som lätt orsakas av enkel kemisk polering. Den använder principen "mjuk slipning och hård" vid slitage av{9}, det vill säga, polering. Under ett visst tryck och närvaron av poleringsslam rör sig det polerade arbetsstycket i förhållande till polerplattan. Med hjälp av den organiska kombinationen mellan slipeffekten av nano-partiklarna och oxidantens korrosiva effekt, bildas en slät yta på ytan av det polerade arbetsstycket. Den mest använda tillämpningen av CMP-teknik är polering av kiselskivor av matrismaterial i integrerade kretsar (IC) och ultra{{14}5}integrerade kretsar i ultra{14}5} UL tror det i allmänhet är. internationellt sett att när enhetens karakteristiska storlek är under 0,35 µm måste global planarisering utföras för att säkerställa noggrannheten och upplösningen av litografisk bildöverföring, och CMP är för närvarande nästan den enda teknologin som kan ge global planarisering, och dess tillämpningsområde utökas dag för dag.
För närvarande har CMP-tekniken utvecklats till en CMP-teknik med en kemisk-mekanisk polermaskin som huvuddel, som integrerar onlinedetektering,-slutpunktsdetektering, rengöring och andra tekniker. Det är produkten av utvecklingen av integrerade kretsar för mikro-förfining, flerskikts-, förtunnings- och utplattande processer. Samtidigt är det också en nödvändig processteknik för övergången av wafers från 200 mm till 300 mm och ännu större diametrar, för att öka produktiviteten, minska tillverkningskostnaderna globalt och platta till substratet.
3. CMP teknisk utrustning och förbrukningsmaterial
CMP, det vill säga kemisk mekanisk polering, kemisk mekanisk polering. Utrustningen och förbrukningsvarorna som används i CMP-tekniken inkluderar: polermaskin, poleringsslam, CMP-putspolerplatta, post-CMP-rengöringsutrustning, utrustning för polering av slutpunktsdetektering och processkontroll, utrustning för avfallsbehandling och testning, etc. polering av polerskivor, polerskivor, polerskivor, polerskivor och polerskivor av CMP-processen, och deras prestanda och ömsesidiga matchning bestämmer nivån av ytplanhet som CMP kan uppnå. Bland dem är poleruppslamningen och CMPPAD-polerplattan förbrukningsvaror.
För det fjärde, de största problemen i CMP-processen
Det slutliga målet med forskning om poleringsslam är att hitta den bästa kombinationen av kemiska och mekaniska effekter, så att en poleringsslam med hög borttagningshastighet, bra planhet, bra filmtjocklekslikformighet och hög selektivitet kan erhållas. Dessutom måste frågor som enkel rengöring, korrosion på utrustning, kostnader för avfallshantering och säkerhet beaktas.
Att minska defekter är ett evigt ämne i CMP-processen och till och med hela chiptillverkningen. Halvledarindustrin har också motsvarande "outtalade regler" för CMP-processen, det vill säga materialförlusten av enheten efter CMP-processen bör vara mindre än 10 % av tjockleken på hela enheten. Med andra ord, slurryn måste inte bara kunna avlägsnas och kontrolleras korrekt för att kunna ta bort och kontrollera slutgiltigt. effekt. När enhetens karaktäristiska storlek fortsätter att krympa blir inverkan av defekter på processkontroll och slutlig avkastning mer och mer uppenbar. Storleken på dödliga defekter kräver minst 50 % av enhetens storlek.
V. Utvecklingsutsikter för CMP
Tredje-generationens bredbandshalvledarmaterial representerat av galliumnitrid (GaN) har utvecklats snabbt de senaste åren. Galliumnitrid (GaN)-baserade halvledarmaterial har egenskaperna hög ljuseffektivitet, god värmeledningsförmåga, hög temperaturbeständighet, strålningsbeständighet, hög hållfasthet och hög hårdhet, och kan göras till hög-effektiva blått och grönt ljus-emitterande dioder och laserdioder (även kallade laserdioder (N) (även inte gallium). odla enkristaller av sig själva och måste odlas på ett substratmaterial som liknar deras struktur. För närvarande är det internationellt erkända substratmaterialet safirkristall. Med tillväxten av marknadens efterfrågan på galliumnitridmaterial (GaN) kommer efterfrågan på safir också att växa snabbt.