Silikon vafli cmp cilalama slurry nədir?

Silikon Wafer CMP (Kimyəvi mexaniki planlaşdırma) Cilalama Slover, yarımkeçirici istehsal prosesində kritik bir komponentdir. Silikon gofreyi-inteqrasiya edilmiş sxemlər (ICS) və mikrochips yaratmaq üçün istifadə olunan silikon gofreylərinin istifadə edilməsinin, istehsalın növbəti mərhələləri üçün tələb olunan hamarlıq səviyyəsinə cilalanmışdır. Bu yazıda rolunu araşdıracağıqCmp slurrySilikon vaffer emalında, onun tərkibi, necə işləyir və niyə yarımkeçirici sənayesi üçün əvəzolunmazdır.

CMP Cilalama nədir?

CMP slusry xüsusiyyətlərinə dalışdan əvvəl, CMP prosesinin özünü başa düşmək vacibdir. CMP, silikon gofretinin səthini planalizize (hamarlaşdırılması) üçün istifadə olunan kimyəvi və mexaniki proseslərin birləşməsidir. Bu proses, vaffin qüsurlardan azad olmasını təmin etmək və inteqrasiya olunmuş sxemlərin təbəqələrini yaradan nazik filmlərin və digər proseslərin sonrakı çökməsi üçün zəruri olan vahid bir səthə malikdir.

CMP Cilalama, adətən, bir silikon vafferi yerində keçirildiyi və fırlanan cilalama padına qarşı basıldığı fırlanan bir platendə aparılır. Slourry, həm mexaniki aşınmanı, həm də boşaltma səthindən material çıxarmaq üçün lazım olan kimyəvi reaksiyaların asanlaşdırılması zamanı boşluq tətbiq olunur.

CMP Cilalama Slurry, istədiyiniz vafli səth xüsusiyyətlərinə nail olmaq üçün birlikdə işləyən aşındırıcı hissəciklərin və kimyəvi maddələrin dayandırılmasıdır. Slurry, CMP prosesi zamanı cilalama yastığına tətbiq olunur, burada iki əsas funksiyaya xidmət edir:

• Mexanik aşınma: Sluyry-də aşındırıcı hissəciklər, vaffin səthindəki hər hansı bir qüsuru və ya qanun pozuntularını fiziki olaraq üzür.
• Kimyəvi reaksiya: Sluyry-dəki kimyəvi maddələr səth materialını dəyişdirmək, cilalanma pad-dəki aşınmasını azaltmaq və prosesin ümumi səmərəliliyini yaxşılaşdırmaq üçün asanlaşdırmağa kömək edir.

Silikon vafleri CMP smplinin əsas komponentləri

CMP Slurry-nin tərkibi, aşındırıcı hərəkətlərin və kimyəvi qarşılıqlı fəaliyyətin mükəmməl balansına nail olmaq üçün hazırlanmışdır. Əsas komponentlərə aşağıdakılar daxildir:

1. Aşındırıcı hissəciklər

Aşındırıcı hissəciklər, cilalanma prosesinin mexaniki cəhətinə cavabdeh olan slürrinin əsas elementidir. Bu hissəciklər adətən alüminiina (al2o3), silisium (Sio2) və ya Ceria (CEO2) kimi materiallardan hazırlanmışdır. Aşındırıcı hissəciklərin ölçüsü və növü tətbiqdən və cilalanan vafin növündən asılı olaraq dəyişir. Zərrəcik ölçüsü ümumiyyətlə bir neçə mikrometrə qədər 50 nm aralığında.

• Alüminion əsaslı şlamlartez-tez ilkin planlaşdırma mərhələləri zamanı qaba cilalama üçün istifadə olunur.
• Silisium əsaslı sluriesGözəl cilalama, xüsusən çox hamar və qüsursuz bir səth tələb olunduqda.
• Ceria əsaslı sluriesbəzən inkişaf etmiş yarımkeçirici istehsal proseslərində mis kimi cilalama materialları üçün istifadə olunur.

2. Kimyəvi maddələr (reagentlər)

Slovery-də kimyəvi maddələr, vaffikin səthini dəyişdirərək kimyəvi-mexaniki cilalama prosesini asanlaşdırır. Bu agentlərə istenmeyen materialları aradan qaldırmağa və ya vafferin səth xüsusiyyətlərini dəyişdirməyə kömək edən turşular, bazalar, oksidizerlər və ya kompleks agentlər daxil ola bilər.

Məsələn:

• Hidrogen peroksid kimi oksidizerlər (H2O2), metal təbəqələri vaflada oksidləşdirmək üçün kömək edir, onları cilalamağı asanlaşdırır.
• Cheeling agentləri metal ionlara bağlaya bilər və istenmeyen metal çirklənmənin qarşısını almağa kömək edə bilərlər.

Kamizliyin kimyəvi tərkibi, qeyri-adi materiallara və kimyəvi reaktivliyin düzgün tarazlığını və kimyəvi reaktivliyin balansına nail olmaq üçün diqqətlə idarə olunur.

3. PH tənzimləyiciləri

Slurry PH, CMP Cilalama zamanı baş verən kimyəvi reaksiyalarda mühüm rol oynayır. Məsələn, yüksək turşu və ya qələvi bir mühit, voberdəki müəyyən metalların və ya oksid təbəqələrinin ləğvini artıra bilər. PH-nin tənzimləyiciləri, performansını optimallaşdırmaq üçün slurrinin turşuluğunu və ya qələviliyini düzəltmək üçün istifadə olunur.

4. Disperators və stabilizatorlar

Aşındırıcı hissəciklərin slusry boyunca bərabər paylanmasını və agglomerat olmamasını təmin etmək üçün dağıntılar əlavə olunur. Bu əlavələr də slaşri sabitləşdirmək və rəfin ömrünü yaxşılaşdırmaq üçün kömək edir. Slenry'nin ardıcıllığı ardıcıl cilalama nəticələrinə çatmaq üçün çox vacibdir.

CMP cilalama slurry necə işləyir?

CMP prosesi, yerüstü planlaşdırılmasına nail olmaq üçün mexaniki və kimyəvi hərəkətləri birləşdirərək işləyir. Kampaniya gofretə tətbiq edildikdə, aşındırıcı hissəciklər səth materialını üzür, kimyəvi maddələr daha asanlıqla cilalanmış bir şəkildə dəyişdirmək üçün səthlə reaksiya verir. Aşındırıcı hissəciklərin mexaniki hərəkəti fiziki cəhətdən materialın təbəqələrini, kimyəvi reaksiyaların, oksidləşmə və ya yapışdırma kimi kimyəvi reaksiyaların, müəyyənləşdirilməsini asanlaşdırır və ya həll edir, onları çıxarmağı asanlaşdırır.

Silikon vaffer emalı kontekstində, CMP Cilalama Slurry aşağıdakı məqsədlərə çatmaq üçün istifadə olunur:

• Düzndarlıq və hamarlıq: vaflonun vahid olmasını təmin etmək, qüsursuz bir səth, fotolitoqrafiya və çökmə kimi çip istehsalında sonrakı addımlar üçün kritikdir.
• Material çıxarılması: Kəsik, istenmeyen filmləri, oksidləri və ya metal təbəqələri boşaltma səthindən çıxarmağa kömək edir.
• Azaldılmış səth qüsurları: Doğru slurri tərkibi, inteqrasiya olunmuş sxemlərin performansına mənfi təsir göstərə biləcək cızıq və digər qüsurları minimuma endirməyə kömək edir.

Fərqli yarımkeçirici materiallar fərqli bir materialın fərqli fiziki və kimyəvi xüsusiyyətləri olduğu üçün fərqli CMP şlamları tələb edir. Yarımkeçirici istehsalda iştirak edən əsas materiallardan bəziləri və adətən onları cilalamaq üçün istifadə olunan şlamların növləri:

1. Silikon dioksid (Sio2)

Silikon dioksid, yarımkeçirici istehsalda istifadə olunan ən çox yayılmış materiallardan biridir. Silikon əsaslı CMP şlamları adətən silikon dioksid qatlarını cilalamaq üçün istifadə olunur. Bu şlamlar ümumiyyətlə mülayimdir və əsas təbəqələrə zərərin minimuma endirilməsində hamar bir səth istehsal etmək üçün hazırlanmışdır.

2. mis

Misin bir-birinə bağlıdır və onun CMP prosesi yumşaq və yapışqan təbiəti səbəbindən daha mürəkkəbdir. Mis CMP Slurries adətən Ceria əsaslıdır, çünki Ceria Cilalama və digər metalların cilalanmasında yüksək təsirlidir. Bu şlaklar həddindən artıq aşınma və ətrafdakı dielektrik təbəqələrə zərər verərkən mis materialını çıxarmaq üçün hazırlanmışdır.

3. Tungramten (W)

Volfram, xüsusilə təmasda olan VIAS və doldurma yolu ilə yarımkeçirici cihazlarda istifadə olunan başqa bir materialdır. Volfram CMP Slurries tez-tez, silikt və xüsusi kimyəvi maddələr kimi aşındırıcı hissəciklər, alt təbəqələrə təsir etmədən volframı çıxarmaq üçün hazırlanmışdır.

CMP Cilalama Slaşri niyə vacibdir?

CMP Slurry, silikon vaffinin səthinin son yarımkeçirici cihazların funksionallığına və performansına birbaşa təsir edən pristin olduğunu təmin etmək üçün ayrılmazdır. Sluyry diqqətlə tərtib edilmirsə və ya tətbiq olunmursa, qüsurları, zəif səth düzlüyü və ya çirklənməyə səbəb ola bilər, bunların hamısının mikroçips performansını güzəştə gedə və istehsal xərclərini artıra bilər.

Yüksək keyfiyyətli CMP slusriyasından istifadə etməyin bəzi faydalarına aşağıdakılar daxildir:

• Təkmilləşdirilmiş gofret məhsulu: Düzgün cilalama, daha çox gofretin tələb olunan spesifikasiyalara cavab verməsini, qüsurların sayını azaltmaq və ümumi məhsulu yaxşılaşdırmaqla təmin edir.
• Artan prosesin səmərəliliyi: Doğru slurry cilalama prosesini optimallaşdıra bilər, vaffer hazırlığı ilə əlaqəli vaxtın və maya dəyəri azaldıla bilər.
• Genişləndirilmiş Cihaz Performansı: Hamar və vahid bir vafli səthi, hər şeyin enerji səmərəliliyinə qədər hər şeyə təsir edən inteqrasiya olunmuş sxemlərin performansı üçün vacibdir.