Wat is CMP

ChemischMmechaniekPpolijstenTtechnologie in deShalfgeleiderIindustrie

De laatste polijststap is een combinatie van chemisch etsen en mechanisch polijsten, en deze vorm van polijsten wordt chemisch mechanisch polijsten (CMP) genoemd. Het eerste wat u moet doen, is de wafer op een roterende beugel monteren en deze tot de hoogte van een pad laten zakken, en deze vervolgens in de tegenovergestelde richting draaien. Bedding is meestal gemaakt van gegoten en gesneden polyurethaan met een vulmiddel of materiaal dat bekend staat als urethaan-gecoat. Siliconen (glas) slurries, zoals kalium- of ammoniumhydroxide, gesuspendeerd in relatief milde corrosieve stoffen, moeten in de polijstpad worden gevoerd.

De alkalische slurry reageert chemisch op de wafer om een ​​dunne laag silica-oppervlak te creëren. Het mechanische polijstproces van de pad verwijdert de oxiden in een continu proces. De hoge plekken op het oppervlak van de wafer kunnen met deze stap worden verwijderd totdat een extreem vlak oppervlak is gevormd. Als het oppervlak van een typische halfgeleiderwafer zich uitstrekt tot 10,000 voet (de lengte van een typische landingsbaan van een vliegveld), welk niveau van vlakheid zou het dan zijn? De verandering in het oppervlak zal minder dan of gelijk zijn aan plus of min 2 inch.

Om extreme vlakheidsparameters te kunnen bereiken, moeten een reeks combinatievoorwaarden zoals polijsttijd, druk op de wafer en de liner, rotatiesnelheid, deeltjesgrootte van de slurry, toevoersnelheid van de slurry, chemie van de slurry (pH) en beddingmateriaal zeer standaard worden geregeld.

Chemisch mechanisch polijsten is een van de technologieën die in deze industrie is ontwikkeld, en de creatie van deze sleuteltechnologie heeft het mogelijk gemaakt om grotere wafers te produceren. CMP wordt gebruikt in het waferfabricageproces om het oppervlak van de wafer vlakker te maken nadat een nieuwe laag is gevormd. In deze toepassing is het CMP-proces de meest kritische technologie die wordt gebruikt voor planarisatie. Een gedetailleerde uitleg van dit gebruik van CMP wordt in de volgende secties voortgezet.

Behandeling van de rug

In de meeste gevallen kan alleen de voorkant van de wafer worden gemanipuleerd met CMP-technologie. De achterkant van de wafer kan een ruw of geëtst helder uiterlijk achterlaten. Bij sommige apparaten kan de achterkant een speciaal proces ondergaan dat schade aan het kristal veroorzaakt, wat bekend staat als back damage. De schade aan de achterkant kan zich verder verspreiden en de productie van ontwrichte wafers tot aan de bovenste laag veroorzaken. Deze ontwrichtingen kunnen tijdens het waferfabricageproces in de wafer worden geïntroduceerd als een mobiele ionenverontreinigingsval. Het fenomeen van trapping kan worden aangeduid als sampling (zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding). Backside-processen omvatten zandstralen of polijsten om een ​​laag polykristallijn silicium of siliciumnitride op de achterkant af te zetten.

Aan beide zijden gepolijst

Een van de algemene vereisten voor wafers met een grote diameter zijn vlakke en parallelle oppervlakken. De meeste fabrikanten van wafers met een diameter van 300 mm gebruiken dubbelzijdig polijsten om vlakke specificaties van 0,25 tot 0,18 μm in een raster van 25*25 mm te bereiken. Het nadeel is dat alle verdere verwerking moet worden gedaan met een behandelingstechnologie die de achterkant niet krast of verontreinigt.

Rand polijsten

Edging is een mechanisch proces dat een wafer een afgeronde rand geeft (zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding). Tijdens het productieproces kan chemisch polijsten nog meer geminimaliseerde randen creëren, waardoor de wafer kan barsten of beschadigd kan raken, wat op zijn beurt de kern van de dislocatielijn betreft, die zich kan voortplanten naar chipwafers dicht bij de rand.

Evaluatie van wafers

Voor het verpakken wordt de wafer (of het monster) gecontroleerd op enkele parameters, zoals die gespecificeerd door de klant. Typische waferspecificaties worden geïllustreerd in de onderstaande afbeelding. De 300mm wafer in de onderstaande afbeelding is een typische specificatie. De belangrijkste zorg zijn oppervlakteproblemen zoals deeltjes, vlekken en waas. Deze problemen kunnen worden gedetecteerd door het gebruik van lampen met hoge intensiteit of geautomatiseerde technologie om de te inspecteren machine te detecteren.