كيفية القيام بعملية CMP

عملية CMP:

1. إصلاحرقاقةفي الجزء السفلي من رأس التلميع، ثم ضع وسادة التلميع على قرص الطحن؛

2. يضغط رأس التلميع الدوار على وسادة التلميع الدوارة بضغط معين، ويتم إضافة سائل الطحن المتدفق المكون من جزيئات النانو الكاشطة والمحلول الكيميائي بين سطح رقاقة السيليكون ولوحة التلميع. يتم طلاء سائل الطحن بالتساوي تحت ناقل الحركة للوحة التلميع وقوة الطرد المركزي، مما يشكل طبقة سائلة بين رقاقة السيليكون ولوحة التلميع؛

3. يتم تحقيق التسطيح من خلال عملية متناوبة لإزالة الغشاء الكيميائي وإزالة الغشاء الميكانيكي.

المعلمات التقنية الرئيسية لـ CMP:

معدل الطحن: سمك المادة التي تمت إزالتها لكل وحدة زمنية.

التسطيح: (الفرق بين ارتفاع الخطوة قبل وبعد CMP عند نقطة معينة على رقاقة السيليكون/ارتفاع الخطوة قبل CMP) * 100%،

تجانس الطحن: بما في ذلك التجانس داخل الرقاقة والتجانس بين الرقاقات. يشير التوحيد داخل الرقاقة إلى اتساق معدلات الطحن في مواضع مختلفة داخل رقاقة سيليكون واحدة؛ يشير التوحيد بين الرقاقات إلى اتساق معدلات الطحن بين رقائق السيليكون المختلفة تحت نفس ظروف CMP.

كمية العيب: تعكس عدد ونوع العيوب السطحية المختلفة الناتجة أثناء عملية CMP، والتي ستؤثر على أداء وموثوقية وإنتاجية أجهزة أشباه الموصلات. بما في ذلك بشكل رئيسي الخدوش والمنخفضات والتآكل والمخلفات والتلوث بالجسيمات.

تطبيقات CMP

في كامل عملية تصنيع أشباه الموصلات، منرقاقة السيليكونالتصنيع، وتصنيع الرقاقات، والتعبئة والتغليف، سوف تحتاج عملية CMP إلى استخدامها بشكل متكرر.

في عملية تصنيع رقاقة السيليكون، بعد تقطيع القضيب البلوري إلى رقائق السيليكون، يجب صقله وتنظيفه للحصول على رقاقة سيليكون كريستالية واحدة مثل المرآة.

في عملية تصنيع الرقاقات، من خلال زرع الأيونات، وترسيب الأغشية الرقيقة، والطباعة الحجرية، والحفر، ووصلات الأسلاك متعددة الطبقات، من أجل ضمان أن كل طبقة من سطح التصنيع تحقق التسطيح العالمي على مستوى النانومتر، غالبًا ما يكون من الضروري استخدام عملية CMP بشكل متكرر.

في مجال التغليف المتقدم، يتم تقديم عمليات CMP واستخدامها بشكل متزايد بكميات كبيرة، من بينها من خلال تقنية السيليكون عبر (TSV)، والمروحة الخارجية، والتعبئة 2.5D، والتعبئة ثلاثية الأبعاد، وما إلى ذلك، والتي ستستخدم عددًا كبيرًا من عمليات CMP.

حسب نوع المادة المصقولة نقوم بتقسيم CMP إلى ثلاثة أنواع:

1. الركيزة، وخاصة مادة السيليكون

2. المعدن، بما في ذلك طبقة التوصيل البيني من معدن الألومنيوم/النحاس، Ta/Ti/TiN/TiNxCy وطبقات حاجز الانتشار الأخرى، طبقة الالتصاق.

3. العوازل الكهربائية، بما في ذلك العوازل البينية مثل SiO2، BPSG، PSG، وطبقات التخميل مثل SI3N4/SiOxNy، والطبقات العازلة.