CMP, yani Kimyasal Mekanik Parlatma, kimyasal mekanik parlatma.
CMPPAD yani Kimyasal Mekanik Parlatma Pedi, kimyasal mekanik parlatma pedi.
1. CMP'nin temel ilkeleri
Makroskobik olarak konuşursak, CMP'nin temel prensibi şudur: Dönen cilalı levha, CMP pedinin aynı yönde dönen elastik parlatma pedi üzerine bastırılır ve cilalama bulamacı, levha ile taban plakası arasında sürekli olarak akar. Üst ve alt diskler, yüksek hızda ters yönde çalışır ve cilalı levhanın yüzeyindeki reaksiyon ürünü sürekli olarak soyulur ve yeni parlatma bulamacı eklenir ve reaksiyon ürünü, cilalama ile birlikte alınır. bulamaç. Yeni açığa çıkan levha düzlemi tekrar kimyasal bir reaksiyona girer ve daha sonra ürün soyulur ve ileri geri dolaştırılarak alt tabakanın, aşındırıcı parçacıkların ve kimyasal reaksiyon maddesinin birleşik etkisi altında ultra-ince bir yüzey oluşturulur.
2. CMP'nin Uygulanması
CMP teknolojisi kavramı ilk olarak 1965 yılında Monsanto tarafından önerildi. Bu teknoloji ilk olarak askeri teleskoplar gibi yüksek-kaliteli cam yüzeyler elde etmek için kullanıldı. 1988'de IBM, CMP teknolojisini 4M DRAM üretimine uygulamaya başladı ve IBM'in 1991 yılında CMP'yi 64M DRAM üretimine başarıyla uygulamasından bu yana, CMP teknolojisi dünya çapında hızla gelişti. Geleneksel tamamen mekanik veya tamamen kimyasal cilalama yöntemlerinden farklı olarak CMP, bir basit mekanik cilalamanın neden olduğu yüzey hasarını ve yavaş cilalama hızı, zayıf yüzey düzlüğü ve cilalama tutarlılığı gibi basit kimyasal cilalamanın kolayca neden olduğu eksiklikleri önlemek için kimyasal ve mekanik etkilerin birleşimi. Aşınmada "yumuşak taşlama ve sert" ilkesini kullanır, yani yüksek-kaliteli yüzey cilalaması elde etmek için cilalama için daha yumuşak malzemeler kullanılır. Belirli bir basınç altında ve cilalama bulamacının varlığı altında, cilalanan iş parçası cilalama pedine göre hareket eder. Nano-partiküllerin öğütme etkisi ile oksidantın aşındırıcı etkisi arasındaki organik kombinasyon sayesinde, cilalanmış iş parçasının yüzeyinde pürüzsüz bir yüzey oluşturulur. CMP teknolojisinin en yaygın kullanılan uygulaması, entegre devrelerde (IC) ve ultra-büyük-ölçekli entegre devrelerde (ULSI) matris malzemelerden oluşan silikon levhaların parlatılmasıdır. Uluslararası alanda genel olarak cihazın karakteristik boyutunun aşağıdaki değerin altında olduğuna inanılmaktadır. Litografik görüntü aktarımının doğruluğunu ve çözünürlüğünü sağlamak için 0,35μm global düzlemselleştirme yapılması gerekmektedir ve CMP şu anda küresel düzlemselleştirme sağlayabilen neredeyse tek teknoloji olup, uygulama aralığı her geçen gün genişlemektedir.
Şu anda CMP teknolojisi, ana gövdesi kimyasal mekanik parlatma makinesi olan, çevrimiçi algılamayı, uç{0}}uç nokta algılamayı, temizlemeyi ve diğer teknolojileri entegre eden bir CMP teknolojisine dönüşmüştür. Mikro-inceleme, çok katmanlı, inceltme ve düzleştirme işlemlerine yönelik entegre devrelerin geliştirilmesinin bir ürünüdür. Aynı zamanda, üretkenliği artırmak, üretim maliyetlerini azaltmak ve alt tabakayı küresel olarak düzleştirmek için levhaların 200 mm'den 300 mm'ye ve hatta daha büyük çaplara geçişi için de gerekli bir işlem teknolojisidir.
3. CMP teknik ekipmanı ve sarf malzemeleri
CMP, yani Kimyasal Mekanik Parlatma, kimyasal mekanik parlatma. CMP teknolojisinde kullanılan ekipman ve sarf malzemeleri şunları içerir: parlatma makinesi, parlatma bulamacı, CMP ped parlatma pedi, -CMP sonrası temizleme ekipmanı, parlatma uç noktası algılama ve süreç kontrol ekipmanı, atık arıtma ve test ekipmanı vb. Parlatma makinesi, parlatma bulamacı ve CMPPAD parlatma pedi CMP işleminin üç temel unsurudur ve bunların performansı ve karşılıklı eşleşmesi yüzey seviyesini belirler. CMP'nin elde edebileceği düzlük. Bunlar arasında parlatma bulamacı ve CMPPAD parlatma pedi sarf malzemeleridir.
Dördüncüsü, CMP sürecindeki temel sorunlar
Parlatma bulamacı araştırmasının nihai amacı, kimyasal ve mekanik etkilerin en iyi kombinasyonunu bulmaktır, böylece yüksek uzaklaştırma oranına, iyi düzlüğe, iyi film kalınlığı homojenliğine ve yüksek seçiciliğe sahip bir parlatma bulamacı elde edilebilir. Ayrıca temizleme kolaylığı, ekipmanda korozyon, atık imha maliyetleri ve güvenlik gibi konular da dikkate alınmalıdır.
Kusurların azaltılması, CMP prosesinde ve hatta tüm çip üretiminde ebedi bir konudur. Yarı iletken endüstrisinin ayrıca CMP prosesi için karşılık gelen "söylenmemiş kuralları" vardır; yani, CMP prosesi sonrasında cihazın malzeme kaybı, tüm cihazın kalınlığının %10'undan az olmalıdır. Başka bir deyişle, bulamaç, yalnızca malzemeyi etkili bir şekilde çıkarmakla kalmamalı, aynı zamanda çıkarma oranını ve nihai etkiyi de doğru bir şekilde kontrol edebilmelidir. Cihazın karakteristik boyutu küçülmeye devam ettikçe, kusurların proses üzerindeki etkisi kontrol ve nihai verim giderek daha belirgin hale geliyor. Ölümcül kusurların boyutu, cihaz boyutunun en az %50'sini gerektirir.
V. CMP'nin gelişme beklentileri
Galyum nitrür (GaN) ile temsil edilen üçüncü-nesil geniş bant aralıklı yarı iletken malzeme, son yıllarda hızla gelişti. Galyum nitrür (GaN)-bazlı yarı iletken malzemeler, yüksek ışık verimliliği, iyi ısı iletkenliği, yüksek sıcaklık direnci, radyasyon direnci, yüksek mukavemet ve yüksek sertlik özelliklerine sahiptir ve yüksek-verimli mavi ve yeşil ışık-yayan diyotlara ve lazer diyotlara (lazer olarak da bilinir) dönüştürülebilir. Bununla birlikte, galyum nitrür (GaN) malzemeleri kendi başlarına tek kristaller oluşturamaz ve benzer bir alt tabaka malzemesi üzerinde büyütülmelidir. yapısı. Şu anda uluslararası kabul görmüş alt tabaka malzemesi safir kristaldir. Galyum nitrür (GaN) malzemelerine yönelik pazar talebinin artmasıyla birlikte safire olan talep de hızla artacaktır.