CMP, δηλαδή χημική μηχανική στίλβωση, χημική μηχανική στίλβωση.
CMPPAD, δηλαδή, Χημικό Μηχανικό Γυαλιστικό Πέλμα, χημικό μηχανικό γυαλιστικό μαξιλάρι.
1. Βασικές αρχές ΔΕΑ
Μακροσκοπικά, η βασική αρχή της CMP είναι: η περιστρεφόμενη γυαλισμένη γκοφρέτα πιέζεται στο ελαστικό γυαλιστικό μαξιλαράκι του μαξιλαριού CMP που περιστρέφεται προς την ίδια κατεύθυνση και ο πολτός στίλβωσης ρέει συνεχώς μεταξύ της γκοφρέτας και της πλάκας βάσης. προστίθεται και το προϊόν της αντίδρασης αφαιρείται με τον πολτό στίλβωσης. Το πρόσφατα εκτεθειμένο επίπεδο πλακιδίων υφίσταται ξανά χημική αντίδραση και το προϊόν στη συνέχεια ξεφλουδίζεται και κυκλοφορεί εμπρός και πίσω, σχηματίζοντας μια εξαιρετικά λεπτή επιφάνεια υπό τη συνδυασμένη δράση του υποστρώματος, των λειαντικών σωματιδίων και του παράγοντα χημικής αντίδρασης.
2. Εφαρμογή ΔΕΑ
Η ιδέα της τεχνολογίας CMP προτάθηκε για πρώτη φορά από τη Monsanto το 1965. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιήθηκε αρχικά για την απόκτηση γυάλινων επιφανειών υψηλής ποιότητας, όπως τα στρατιωτικά τηλεσκόπια. Το 1988, η IBM άρχισε να εφαρμόζει την τεχνολογία CMP για την κατασκευή 4M DRAM και από τότε που η IBM εφάρμοσε με επιτυχία την τεχνολογία CMP στην παραγωγή DRAM σε 64M Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές αμιγώς μηχανικές ή αμιγώς χημικές μεθόδους στίλβωσης, η CMP χρησιμοποιεί έναν συνδυασμό χημικών και μηχανικών επιδράσεων για την αποφυγή ζημιών στην επιφάνεια που προκαλείται από απλό μηχανικό γυάλισμα και ελλείψεις όπως αργή ταχύτητα στίλβωσης, κακή επιπεδότητα επιφάνειας και συνοχή στίλβωσης που προκαλούνται εύκολα από το απλό χημικό γυάλισμα. Γυάλισμα επιφάνειας υψηλής-ποιότητας. Κάτω από μια ορισμένη πίεση και την παρουσία γυαλιστικού πολτού, το γυαλισμένο τεμάχιο εργασίας κινείται σε σχέση με το στιλβωτικό επίθεμα. Μέσω του οργανικού συνδυασμού μεταξύ της επίδρασης λείανσης των νανο{12}}σωματιδίων και της διαβρωτικής επίδρασης του οξειδωτικού, σχηματίζεται μια λεία επιφάνεια στην επιφάνεια του γυαλισμένου τεμαχίου εργασίας. Η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη εφαρμογή της τεχνολογίας CMP είναι η στίλβωση πλακών πυριτίου υλικών μήτρας σε ολοκληρωμένα κυκλώματα (IC) και υπερ{{{115} γενικά πιστεύεται διεθνώς ότι όταν το χαρακτηριστικό μέγεθος της συσκευής είναι κάτω από 0,35 μm, πρέπει να πραγματοποιείται καθολική επιπεδοποίηση για να διασφαλιστεί η ακρίβεια και η ανάλυση της μετάδοσης λιθογραφικής εικόνας και η CMP είναι επί του παρόντος σχεδόν η μόνη τεχνολογία που μπορεί να προσφέρει παγκόσμια επιπεδοποίηση και το εύρος εφαρμογής της επεκτείνεται μέρα με τη μέρα.
Προς το παρόν, η τεχνολογία CMP έχει εξελιχθεί σε τεχνολογία CMP με κύριο σώμα τη χημική μηχανική μηχανή στίλβωσης, η οποία ενσωματώνει την ηλεκτρονική ανίχνευση, την ανίχνευση τελικών-σημείων, τον καθαρισμό και άλλες τεχνολογίες. Είναι το προϊόν της ανάπτυξης ολοκληρωμένων κυκλωμάτων σε διεργασίες μικρο-εξευγενισμού, πολλαπλών στρώσεων, αραίωσης και ισοπέδωσης. Ταυτόχρονα, είναι επίσης μια απαραίτητη τεχνολογία διεργασίας για τη μετάβαση των πλακών από 200 mm σε 300 mm και ακόμη μεγαλύτερες διαμέτρους, για αύξηση της παραγωγικότητας, μείωση του κόστους κατασκευής και ισοπέδωση.
3. Τεχνικός εξοπλισμός και αναλώσιμα ΔΕΑ
CMP, δηλαδή, χημική μηχανική στίλβωση, χημική μηχανική στίλβωση. Ο εξοπλισμός και τα αναλώσιμα που χρησιμοποιούνται στην τεχνολογία CMP περιλαμβάνουν: μηχανή στίλβωσης, πολτός στίλβωσης, επίθεμα στίλβωσης CMP, εξοπλισμός καθαρισμού post-CMP, εξοπλισμός ανίχνευσης τελικού σημείου στίλβωσης και ελέγχου διαδικασίας, εξοπλισμός επεξεργασίας και δοκιμής απορριμμάτων, κ.λπ. η διαδικασία CMP, η απόδοσή τους και η αμοιβαία αντιστοίχιση καθορίζουν το επίπεδο επιπεδότητας της επιφάνειας που μπορεί να επιτύχει η CMP. Μεταξύ αυτών, ο πολτός στίλβωσης και το γυαλιστικό επίθεμα CMPPAD είναι αναλώσιμα.
Τέταρτον, τα κύρια προβλήματα στη διαδικασία της ΔΕΑ
Ο απώτερος στόχος της έρευνας του γυαλιστικού πολτού είναι να βρεθεί ο καλύτερος συνδυασμός χημικών και μηχανικών επιδράσεων, έτσι ώστε να μπορεί να επιτευχθεί ένας πολτός στίλβωσης με υψηλό ρυθμό αφαίρεσης, καλή επιπεδότητα, καλή ομοιομορφία πάχους μεμβράνης και υψηλή επιλεκτικότητα.
Η μείωση των ελαττωμάτων είναι ένα αιώνιο θέμα στη διαδικασία CMP και ακόμη και σε ολόκληρη την κατασκευή τσιπ. Η βιομηχανία ημιαγωγών έχει επίσης αντίστοιχους "ανείπωτους κανόνες" για τη διαδικασία CMP, δηλαδή η απώλεια υλικού της συσκευής μετά τη διαδικασία CMP θα πρέπει να είναι μικρότερη από το 10% του πάχους ολόκληρης της συσκευής. Με άλλα λόγια, ο πολτός πρέπει όχι μόνο να αφαιρεί με ακρίβεια και να ελέγχει αποτελεσματικά το υλικό. το χαρακτηριστικό μέγεθος της συσκευής συνεχίζει να συρρικνώνεται, ο αντίκτυπος των ελαττωμάτων στον έλεγχο της διαδικασίας και την τελική απόδοση γίνεται όλο και πιο εμφανής. Το μέγεθος των θανατηφόρων ελαττωμάτων απαιτεί τουλάχιστον το 50% του μεγέθους της συσκευής.
V. Προοπτικές ανάπτυξης ΔΕΑ
Το υλικό ημιαγωγών ευρείας ζώνης-της τρίτης γενιάς που αντιπροσωπεύεται από το νιτρίδιο του γαλλίου (GaN) έχει αναπτυχθεί γρήγορα τα τελευταία χρόνια. Τα υλικά ημιαγωγών με βάση το νιτρίδιο του γαλλίου (GaN)-έχουν τα χαρακτηριστικά υψηλής φωτεινής απόδοσης, καλής θερμικής αγωγιμότητας, αντοχής σε υψηλή θερμοκρασία, αντίστασης στην ακτινοβολία, υψηλής αντοχής και υψηλής σκληρότητας και μπορούν να μετατραπούν σε διόδους εκπομπής μπλε και πράσινου φωτός υψηλής-απόδοσης{4} και διόδους λέιζερ (γνωστά και ως διόδους λέιζερ (επίσης γνωστά ως διόδους λέιζερ) δεν μπορούν να καλλιεργήσουν μονοκρυστάλλους μόνοι τους και πρέπει να καλλιεργηθούν σε υλικό υποστρώματος παρόμοιο με τη δομή τους. Προς το παρόν, το διεθνώς αναγνωρισμένο υλικό υποστρώματος είναι ο κρύσταλλος ζαφείρι. Με την αύξηση της ζήτησης στην αγορά για υλικά νιτριδίου του γαλλίου (GaN), η ζήτηση για ζαφείρι θα αυξηθεί επίσης γρήγορα.