CMP, det vil si Chemical Mechanical Polishing, kjemisk mekanisk polering.
CMPPAD, det vil si Chemical Mechanical Polishing Pad, kjemisk mekanisk poleringspute.
1. Grunnleggende prinsipper for CMP
Makroskopisk sett er det grunnleggende prinsippet for CMP: den roterende polerte waferen presses på den elastiske poleringsputen til CMP-puten som roterer i samme retning, og poleringsslurryen flyter kontinuerlig mellom waferen og bunnplaten. De øvre og nedre skivene opererer i revers med høy hastighet, og reaksjonsproduktet på overflaten av den polerte polerskiven tilsettes konstant, og slipes kontinuerlig av den polerte skiven. og reaksjonsproduktet tas bort med poleringsslurryen. Det nylig eksponerte waferplanet gjennomgår en kjemisk reaksjon igjen, og produktet blir deretter skrellet av og sirkulert frem og tilbake, og danner en ultra-fin overflate under den kombinerte virkningen av substratet, slipende partikler og kjemisk reaksjonsmiddel.
2. Anvendelse av CMP
Konseptet med CMP-teknologi ble først foreslått av Monsanto i 1965. Denne teknologien ble opprinnelig brukt for å oppnå høy-kvalitetsglassoverflater, for eksempel militærteleskoper. I 1988 begynte IBM å bruke CMP-teknologi for produksjon av 4M DRAM, og siden IBM med suksess brukte CMP til produksjon av 64M DRAM i 1991 har tradisjonell CMP-teknologi utviklet seg raskt rundt om i verden. mekaniske eller rent kjemiske poleringsmetoder, bruker CMP en kombinasjon av kjemiske og mekaniske effekter for å unngå overflateskader forårsaket av enkel mekanisk polering og mangler som langsom poleringshastighet, dårlig overflateplanhet og poleringskonsistens som lett forårsakes av enkel kjemisk polering. Den bruker prinsippet om "myk sliping og hard" i poleringsmaterialer for å{9}bruke høykvalitetsmaterialer for å polere, dvs. polering.Under et visst trykk og tilstedeværelsen av poleringsslurry, beveger det polerte arbeidsstykket seg i forhold til poleringsputen. Ved hjelp av den organiske kombinasjonen mellom slipeeffekten til nano-partiklene og den korrosive effekten av oksidanten, dannes det en glatt overflate på overflaten av det polerte arbeidsstykket. Den mest brukte anvendelsen av CMP-teknologi er polering av silisiumskiver av matrisematerialer i integrerte kretser (IC) og ultra{{14}5}stor integrerte kretser (som generelt tror det er storskala{14}5}UL). internasjonalt at når den karakteristiske størrelsen på enheten er under 0,35 µm, må global planarisering utføres for å sikre nøyaktigheten og oppløsningen av litografisk bildeoverføring, og CMP er for tiden nesten den eneste teknologien som kan gi global planarisering, og dens bruksområde utvides dag for dag.
For tiden har CMP-teknologien utviklet seg til en CMP-teknologi med en kjemisk mekanisk poleringsmaskin som hoveddel, som integrerer nettdeteksjon,-endepunktsdeteksjon, rengjøring og andre teknologier. Det er et produkt av utviklingen av integrerte kretser til mikro-foredling, flerlags-, tynnings- og utflatingsprosesser. Samtidig er det også en nødvendig prosessteknologi for overgangen av wafere fra 200 mm til 300 mm og enda større diametre, for å øke produktiviteten, redusere produksjonskostnadene og jevne ut underlaget.
3. CMP teknisk utstyr og forbruksvarer
CMP, det vil si kjemisk mekanisk polering, kjemisk mekanisk polering. Utstyret og forbruksmateriellet som brukes i CMP-teknologi inkluderer: poleringsmaskin, poleringsslurry, CMP-poleringspute, post-CMP-rengjøringsutstyr, poleringsendepunktdeteksjons- og prosesskontrollutstyr, utstyr for avfallsbehandling og testing, etc. polering av polering CMPP-poleringsmaskin, polering CMPP-polering av CMP-prosessen, og deres ytelse og gjensidige matching bestemmer nivået av flathet som CMP kan oppnå. Blant dem er poleringsslurryen og CMPPAD-poleringsputen forbruksvarer.
For det fjerde, de viktigste problemene i CMP-prosessen
Det endelige målet med forskning på poleringsslurry er å finne den beste kombinasjonen av kjemiske og mekaniske effekter, slik at en poleringsslurry med høy fjerningsgrad, god flathet, god filmtykkelse jevnhet og høy selektivitet kan oppnås. I tillegg må spørsmål som enkel rengjøring, korrosjon på utstyr, kostnader for avfallshåndtering og sikkerhet vurderes.
Redusering av defekter er et evig tema i CMP-prosessen og til og med hele brikkeproduksjonen. Halvlederindustrien har også tilsvarende "uuttalte regler" for CMP-prosessen, det vil si at materialtapet av enheten etter CMP-prosessen bør være mindre enn 10 % av tykkelsen på hele enheten. Med andre ord, slurryen må ikke bare kunne fjernes og kontrolleres nøyaktig for å kunne fjerne og kontrollere den endelige hastigheten. effekt. Ettersom den karakteristiske størrelsen på enheten fortsetter å krympe, blir virkningen av defekter på prosesskontroll og sluttutbytte mer og mer åpenbar. Størrelsen på dødelige defekter krever minst 50 % av enhetens størrelse.
V. Utviklingsutsikter for CMP
Tredje-generasjons halvledermateriale med brede båndgap representert av galliumnitrid (GaN) har utviklet seg raskt de siste årene. Galliumnitrid (GaN)-baserte halvledermaterialer har egenskapene høy lyseffektivitet, god termisk ledningsevne, høy temperaturmotstand, strålingsmotstand, høy styrke og høy hardhet, og kan gjøres til høy-effektive blått og grønt lys-emitterende dioder og laserdioder (også kjent som laserdioder (N) (også kalt nitride). vokse enkeltkrystaller av seg selv, og må dyrkes på et substratmateriale som ligner deres struktur. For tiden er det internasjonalt anerkjente substratmaterialet safirkrystall. Med veksten i markedets etterspørsel etter galliumnitrid (GaN)-materialer, vil etterspørselen etter safir også vokse raskt.