Vun all de Prozesser Équipe an engem Chip schafen, der Finale Schicksal vun derwafersoll an eenzel Stécker geschnidden an a klenge, zouene Këschte mat nëmmen e puer Pins ausgesat ginn. Den Chip gëtt op Basis vu senge Schwell-, Resistenz-, Stroum- a Spannungswäerter bewäert, awer keen wäert seng Erscheinung berücksichtegen. Wärend dem Fabrikatiounsprozess poléiere mir de Wafer ëmmer erëm fir déi néideg Planariséierung z'erreechen, besonnesch fir all Photolithographie Schrëtt. DéiwaferD'Uewerfläch muss extrem flaach sinn, well wann de Chipfabrikatiounsprozess schrumpft, muss d'Objektiv vun der Photolithographiemaschinn eng Nanometer-Skala Opléisung erreechen andeems d'numeresch Apertur (NA) vun der Lens erhéicht gëtt. Allerdéngs reduzéiert dëst gläichzäiteg d'Déift vum Fokus (DoF). D'Déift vum Fokus bezitt sech op d'Tiefe, an där den opteschen System de Fokus behalen kann. Fir sécherzestellen, datt d'Fotolithographie Bild kloer an am Fokus bleift, sinn d'Uewerflächvariatioune vun derwafermuss an der Déift vum Fokus falen.
An einfache Begrëffer offréiert d'Fotolithographiemaschinn d'Fokussiounsfäegkeet fir d'Bildpräzisioun ze verbesseren. Zum Beispill hunn déi nei Generatioun EUV Photolithographie Maschinnen eng numeresch Ouverture vun 0,55, awer déi vertikal Déift vum Fokus ass nëmme 45 Nanometer, mat engem nach méi klengen optimalen Bildberäich wärend der Photolithographie. Wann dewaferass net flaach, huet ongläiche Dicke, oder Uewerfläch undulations, et wäert Problemer während photolithography op der héich an niddreg Punkten Ursaach.
Photolithographie ass net deen eenzege Prozess dee glat asswaferUewerfläch. Vill aner Chip Fabrikatioun Prozesser verlaangen och wafer poléieren. Zum Beispill, no naass Ätzen, ass Polieren gebraucht fir déi rau Uewerfläch fir eng spéider Beschichtung an Oflagerung ze glatten. No shallow Trench Isolation (STI), ass Polieren erfuerderlech fir den iwwerschësseg Siliziumdioxid ze glatten an d'Trenchfüllung ze kompletéieren. No der Metallablagerung ass Polieren gebraucht fir iwwerschësseg Metallschichten ze läschen an Apparat Kuerzschluss ze vermeiden.
Dofir beinhalt d'Gebuert vun engem Chip vill Polierschrëtt fir d'Rauwheet an d'Uewerflächvariatioune vum Wafer ze reduzéieren an iwwerschësseg Material vun der Uewerfläch ze läschen. Zousätzlech ginn Uewerflächefehler verursaacht duerch verschidde Prozessprobleemer op der Wafer dacks nëmmen no all Polierschrëtt offensichtlech. Also hunn d'Ingenieuren verantwortlech fir d'Poléieren eng bedeitend Verantwortung. Si sinn d'Zentralfiguren am Chip Fabrikatioun Prozess an droen dacks d'Schold an Produktioun Reuniounen. Si musse beherrscht sinn a béid naass Ätzen a kierperlecher Ausgab, wéi d'Haaptpoléiertechniken an der Chipfabrikatioun.
Wat sinn d'Wafer Poliermethoden?
Polierprozesser kënnen an dräi Haaptkategorien klasséiert ginn op Basis vun den Interaktiounsprinzipien tëscht der Polierflëssegkeet an der Siliziumwafer Uewerfläch:
1. Mechanesch Polieren Method:
Mechanesch Polieren läscht d'Ausstierwen vun der poléierter Uewerfläch duerch Ausschneiden a Plastiksverformung fir eng glat Uewerfläch z'erreechen. Allgemeng Tools enthalen Uelegsteng, Wollrieder a Sandpapier, haaptsächlech vun der Hand operéiert. Besonnesch Deeler, wéi d'Surface vu rotéierende Kierper, kënnen Dréibänner an aner Hëllefsinstrumenter benotzen. Fir Flächen mat héichqualitativen Ufuerderunge kënne super-fein Poliermethoden agesat ginn. Super-fein poléieren benotzt speziell abrasiv Tools, déi an enger abrasiv enthale Polierflëssegkeet enk géint d'Uewerfläch vum Werkstéck gedréckt ginn a mat héijer Geschwindegkeet rotéiert ginn. Dës Technik kann eng Uewerfläch Ra0.008μm erreechen, déi héchste ënnert all poléieren Methoden. Dës Method gëtt allgemeng fir optesch Lensformen benotzt.
2. Chemesch Polieren Method:
Chemesch Polieren beinhalt d'preferenziell Opléisung vun de Mikro-Protrusiounen op der Materialfläch an engem chemesche Medium, wat zu enger glatter Uewerfläch resultéiert. D'Haaptvirdeeler vun dëser Method sinn de Mangel u Bedierfnes fir komplex Ausrüstung, d'Fäegkeet fir komplex geformte Werkstécker ze poléieren an d'Fäegkeet fir vill Werkstécker gläichzäiteg mat héijer Effizienz ze poléieren. De Kärthema vu chemesche Polieren ass d'Formuléierung vun der Polierflëssegkeet. D'Uewerflächrauheet, déi duerch chemesch Polieren erreecht gëtt, ass typesch e puer Zénger vu Mikrometer.
3. Chemesch Mechanesch Poléieren (CMP) Method:
Jiddereng vun den éischten zwee poléieren Methoden huet seng eenzegaarteg Virdeeler. D'Kombinatioun vun dësen zwou Methoden kann komplementär Effekter am Prozess erreechen. Chemesch mechanesch Polieren kombinéiert mechanesch Reibung a chemesch Korrosiounsprozesser. Wärend CMP oxidéieren déi chemesch Reagenser an der Polierflëssegkeet dat poléierte Substratmaterial, a bilden eng mëll Oxidschicht. Dës Oxidschicht gëtt dann duerch mechanesch Reibung geläscht. Widderhuelend dësen Oxidatiouns- a mechanesche Entfernungsprozess erreecht effektiv Polieren.
Aktuell Erausfuerderungen an Themen am chemesche mechanesche Polieren (CMP):
CMP stellt verschidden Erausfuerderungen an Themen an de Beräicher vun Technologie, Wirtschaft an Ëmwelt nohalteg:
1) Prozess Konsistenz: Héich Konsistenz am CMP Prozess erreechen bleift Erausfuerderung. Och innerhalb vun der selwechter Produktiounslinn kënne kleng Variatiounen an de Prozessparameter tëscht verschiddene Chargen oder Ausrüstung d'Konsistenz vum Endprodukt beaflossen.
2) Adaptabilitéit un nei Materialien: Wéi nei Materialien weider entstinn, muss d'CMP Technologie un hir Charakteristiken upassen. E puer fortgeschratt Materialien kënnen net mat traditionelle CMP Prozesser kompatibel sinn, déi d'Entwécklung vu méi adaptéierbare Polierflëssegkeeten a Schleifmëttel erfuerderen.
3) Gréisst Effekter: Wéi d'Dimensioune vum Halbleiterapparat weider schrumpfen, ginn Themen, déi duerch Gréisst Effekter verursaacht ginn, méi bedeitend. Méi kleng Dimensiounen erfuerderen méi héich Flächheet, wat méi präzis CMP Prozesser erfuerdert.
4) Material Removal Rate Kontroll: A verschiddenen Uwendungen ass präzis Kontroll vun der Materialentfernungsquote fir verschidde Materialien entscheedend. Assuréieren konsequent Entfernungsraten iwwer verschidde Schichten wärend CMP ass essentiell fir High-Performance-Geräter ze fabrizéieren.
5) Ëmweltfrëndlechkeet: D'Polierflëssegkeeten an d'Schleifmëttel, déi am CMP benotzt ginn, kënnen ëmweltschiedlech Komponenten enthalen. Fuerschung an Entwécklung vu méi ëmweltfrëndlechen an nohaltege CMP Prozesser a Materialien si wichteg Erausfuerderungen.
6) Intelligenz an Automatioun: Wärend d'Intelligenz an d'Automatisatiounsniveau vun de CMP Systemer sech lues a lues verbesseren, musse se nach ëmmer mat komplexen a variabelen Produktiounsëmfeld këmmeren. Méi héich Niveauen vun der Automatisatioun an intelligenter Iwwerwaachung erreechen fir d'Produktiounseffizienz ze verbesseren ass eng Erausfuerderung déi muss ugoen.
7) Käschte Kontroll: CMP implizéiert héich Ausrüstung a Material Käschten. Hiersteller mussen d'Prozesserleistung verbesseren wärend se d'Produktiounskäschte reduzéieren fir d'Kompetitivitéit vum Maart z'erhalen.
Post Zäit: Jun-05-2024