CMP, ou seja, Polimento Químico-Mecânico, polimento químico-mecânico.
CMPPAD, ou seja, almofada de polimento químico-mecânico, almofada de polimento químico-mecânico.
1. Princípios básicos do CMP
Macroscopicamente falando, o princípio básico do CMP é: o wafer polido rotativo é pressionado na almofada de polimento elástica da almofada CMP que gira na mesma direção, e a pasta de polimento flui continuamente entre o wafer e a placa de base. pasta.O plano do wafer recém-exposto sofre uma reação química novamente, e o produto é então removido e circulado para frente e para trás, formando uma superfície ultra-fina sob a ação combinada do substrato, partículas abrasivas e agente de reação química.
2. Aplicação do CMP
O conceito de tecnologia CMP foi proposto pela primeira vez pela Monsanto em 1965.Essa tecnologia foi originalmente usada para obter superfícies de vidro de alta-qualidade, como telescópios militares.Em 1988, a IBM começou a aplicar a tecnologia CMP na fabricação de 4M DRAM e, desde que a IBM aplicou com sucesso o CMP à produção de 64M DRAM em 1991, a tecnologia CMP se desenvolveu rapidamente em todo o mundo.Ao contrário dos métodos tradicionais de polimento puramente mecânico ou puramente químico, o CMP usa um combinação de efeitos químicos e mecânicos para evitar danos à superfície causados por polimento mecânico simples e deficiências como velocidade de polimento lenta, baixa planicidade da superfície e consistência de polimento que são facilmente causadas pelo polimento químico simples. Ele usa o princípio de "desbaste suave e duro" no desgaste, ou seja, materiais mais macios são usados para polimento para obter polimento de superfície de alta- qualidade. Sob uma certa pressão e a presença de pasta de polimento, a peça polida se move em relação à almofada de polimento. Por meio da combinação orgânica entre o efeito de moagem das nano-partículas e o efeito corrosivo do oxidante, uma superfície lisa é formada na superfície da peça polida. A aplicação mais amplamente utilizada da tecnologia CMP é o polimento de pastilhas de silício de materiais de matriz em circuitos integrados (IC) e circuitos integrados de ultra-grande-escala (ULSI). Geralmente, acredita-se internacionalmente que quando o tamanho característico do dispositivo está abaixo 0,35 µm, a planarização global deve ser realizada para garantir a precisão e resolução da transmissão da imagem litográfica, e o CMP é atualmente quase a única tecnologia que pode fornecer planarização global, e sua gama de aplicações está se expandindo dia a dia.
Atualmente, a tecnologia CMP se desenvolveu em uma tecnologia CMP com máquina de polimento químico-mecânico como corpo principal, integrando detecção on-line, detecção-de ponto final, limpeza e outras tecnologias. É o produto do desenvolvimento de circuitos integrados para processos de micro-refinamento, multicamadas, desbaste e achatamento. Ao mesmo tempo, é também uma tecnologia de processo necessária para a transição de wafers de 200 mm para 300 mm e diâmetros ainda maiores, para aumentar a produtividade, reduzir custos de fabricação e achatar o substrato globalmente.
3. Equipamento técnico e consumíveis CMP
CMP, isto é, polimento químico-mecânico, polimento químico-mecânico. Os equipamentos e consumíveis usados na tecnologia CMP incluem: máquina de polimento, pasta de polimento, almofada de polimento CMP, equipamento de limpeza pós- CMP, detecção de ponto final de polimento e equipamento de controle de processo, tratamento de resíduos e equipamentos de teste, etc. planicidade da superfície que o CMP pode alcançar. Entre eles, a pasta de polimento e a almofada de polimento CMPPAD são consumíveis.
Quarto, os principais problemas no processo CMP
O objetivo final da pesquisa de pastas de polimento é encontrar a melhor combinação de efeitos químicos e mecânicos, de modo que uma pasta de polimento com alta taxa de remoção, boa planicidade, boa uniformidade de espessura de filme e alta seletividade possa ser obtida. Além disso, questões como facilidade de limpeza, corrosão do equipamento, custos de descarte de resíduos e segurança devem ser consideradas.
Reduzir defeitos é um tópico eterno no processo CMP e até mesmo em toda a fabricação de chips.A indústria de semicondutores também possui "regras tácitas" correspondentes para o processo CMP, ou seja, a perda de material do dispositivo após o processo CMP deve ser inferior a 10% da espessura de todo o dispositivo.Em outras palavras, a pasta não deve apenas fazer com que o material seja efetivamente removido, mas também ser capaz de controlar com precisão a taxa de remoção e o efeito final.À medida que o tamanho característico do dispositivo continua a encolher, o impacto dos defeitos no controle do processo e no rendimento final torna-se cada vez mais óbvio. O tamanho dos defeitos fatais requer pelo menos 50% do tamanho do dispositivo.
V. Perspectivas de desenvolvimento do CMP
O material semicondutor de terceira{0}}geração de banda larga representado pelo nitreto de gálio (GaN) desenvolveu-se rapidamente nos últimos anos. Os materiais semicondutores à base de nitreto de gálio (GaN)-têm as características de alta eficiência luminosa, boa condutividade térmica, resistência a altas temperaturas, resistência à radiação, alta resistência e alta dureza, e podem ser transformados em diodos emissores de luz azul e verde-de alta-eficiência e diodos laser (também conhecidos como lasers).No entanto, os materiais de nitreto de gálio (GaN) não podem produzir cristais únicos por si próprios e devem ser cultivados em um material de substrato semelhante à sua estrutura.Atualmente, o material de substrato reconhecido internacionalmente é o cristal de safira.Com o crescimento da demanda do mercado por materiais de nitreto de gálio (GaN), a demanda por safira também crescerá rapidamente.