Fan alle prosessen belutsen by it meitsjen fan in chip, de úteinlike lot fan dewafelis te snijen yn yndividuele dies en ferpakt yn lytse, ynsletten doazen mei mar in pear pins bleatsteld. De chip sil wurde evaluearre op basis fan syn drompel, wjerstân, stroom, en spanning wearden, mar gjinien sil beskôgje syn uterlik. Tidens it fabrikaazjeproses polearje wy de wafel ferskate kearen om de nedige planarisaasje te berikken, benammen foar elke fotolitografystap. Dewafeloerflak moat ekstreem flak wêze, om't, om't it chipfabrykproses krimpt, de lens fan 'e fotolitografyske masine resolúsje op nanometerskaal moat berikke troch de numerike aperture (NA) fan' e lens te fergrutsjen. Dit ferminderet lykwols tagelyk de fokusdjipte (DoF). De djipte fan fokus ferwiist nei de djipte wêryn it optyske systeem fokus kin behâlde. Om derfoar te soargjen dat de photolithography byld bliuwt dúdlik en yn fokus, it oerflak fariaasjes fan dewafelmoat binnen de djipte fan fokus falle.
Yn ienfâldige termen offeret de fotolitografy-masine it fokusfermogen op om de presyzje fan ôfbylding te ferbetterjen. Bygelyks, de nije generaasje EUV-fotolitografysmasines hawwe in numerike aperture fan 0,55, mar de fertikale djipte fan fokus is mar 45 nanometer, mei in noch lytser optimaal byldberik by fotolitografy. As dewafelis net flak, hat oneffen dikte, of oerflak undulations, it sil feroarsaakje problemen by photolitography op de hege en lege punten.
Fotolitografy is net it ienige proses dat in glêd fereasketwafeloerflak. In protte oare chipfabrykprosessen fereaskje ek wafelpolijst. Bygelyks, nei wiet etsen, is polearjen nedich om it rûge oerflak te glêdjen foar folgjende coating en ôfsetting. Nei ûndjippe sleufisolaasje (STI), is polearjen nedich om it oerstallige silisiumdiokside te glêdjen en de sleuffolling te foltôgjen. Nei metalen deposition is polearjen nedich om oerstallige metalen lagen te ferwiderjen en apparaatkoartslutingen te foarkommen.
Dêrom omfettet de berte fan in chip in protte polijststappen om de rûchheid en oerflakfariaasjes fan 'e wafel te ferminderjen en oerskot materiaal fan it oerflak te ferwiderjen. Derneist wurde oerflakdefekten feroarsake troch ferskate prosesproblemen op 'e wafel faak allinich nei elke polijststap dúdlik. Sa hâlde de yngenieurs ferantwurdlik foar polijsten wichtige ferantwurdlikens. Se binne de sintrale figueren yn it chipfabrykproses en drage faaks de skuld yn produksjegearkomsten. Se moatte bekwaam wêze yn sawol wiet etsen as fysike útfier, as de wichtichste polysttechniken yn chipfabryk.
Wat binne de metoaden foar it polearjen fan wafers?
Polierprosessen kinne wurde yndield yn trije haadkategoryen basearre op de ynteraksjeprinsipes tusken de polystvloeistof en it silisiumwafel-oerflak:
1. Mechanyske polystmetoade:
Mechanysk poliisjen ferwideret de protrusions fan it gepolijst oerflak troch snijen en plastyske deformaasje om in glêd oerflak te berikken. Algemiene ark omfetsje oaljestiennen, wollen tsjillen, en sânpapier, primêr mei de hân operearre. Spesjale dielen, lykas oerflakken fan rotearjende lichems, kinne draaitafels en oare helpmiddels brûke. Foar oerflakken mei hege kwaliteitseasken kinne superfine poliismetoaden brûkt wurde. Superfijn poliisjen brûkt spesjaal makke skuurmiddels, dy't yn in skuurmiddel-befette poliisvloeistof strak tsjin it oerflak fan it wurkstik drukke en mei hege snelheid draaie. Dizze technyk kin berikke in oerflak rûchheid fan Ra0.008μm, de heechste ûnder alle polishing metoaden. Dizze metoade wurdt faak brûkt foar optyske lensfoarmen.
2. Gemyske polystmetoade:
Gemysk poliisjen omfettet de foarkar ûntbining fan 'e mikroprotrusions op it materiaal oerflak yn in gemysk medium, wat resulteart yn in glêd oerflak. De wichtichste foardielen fan dizze metoade binne it gebrek oan ferlet fan komplekse apparatuer, de mooglikheid om te poetsen kompleks-foarmige workpieces, en de mooglikheid om polish protte workpieces tagelyk mei hege effisjinsje. De kearnkwestje fan gemysk poliisjen is de formulearring fan 'e poliisvloeistof. De oerflakruwheid dy't berikt wurdt troch gemysk poetsjen is typysk ferskate tsientallen mikrometers.
3. Chemical Mechanical Polishing (CMP) Metoade:
Elk fan 'e earste twa polystmetoaden hat syn unike foardielen. It kombinearjen fan dizze twa metoaden kin komplementêre effekten yn it proses berikke. Gemysk meganysk polijsten kombinearret meganyske wriuwing en gemyske korrosysjeprosessen. Tidens CMP oksidearje de gemyske reagenzjes yn 'e polystvloeistof it gepolijst substraatmateriaal, en foarmje in sêfte oksidelaach. Dizze oksidelaach wurdt dan fuorthelle troch meganyske wriuwing. It werheljen fan dit proses fan oksidaasje en meganyske ferwidering berikt effektyf polyst.
Aktuele útdagings en problemen yn gemysk meganysk polearjen (CMP):
CMP stiet foar ferskate útdagings en problemen op it mêd fan technology, ekonomy en miljeu duorsumens:
1) Proseskonsistinsje: It berikken fan hege konsistinsje yn it CMP-proses bliuwt útdaagjend. Sels binnen deselde produksjeline kinne lytse fariaasjes yn prosesparameters tusken ferskate batches as apparatuer de konsistinsje fan it definitive produkt beynfloedzje.
2) Oanpassing oan nije materialen: As nije materialen trochgean te ûntstean, moat CMP-technology oanpasse oan har skaaimerken. Guon avansearre materialen binne miskien net kompatibel mei tradisjonele CMP-prosessen, dy't de ûntwikkeling fan mear oanpasbere polystfloeistoffen en abrasives nedich binne.
3) Grutte effekten: As ôfmjittings fan semiconductor apparaat trochgean te krimpen, wurde problemen feroarsake troch grutte effekten wichtiger. Lytsere ôfmjittings fereaskje hegere oerflak flatness, necessitating mear presys CMP prosessen.
4) Materiaal ferwidering Rate Control: Yn guon tapassingen is krekte kontrôle fan it materiaal ferwidering taryf foar ferskate materialen krúsjaal. It garandearjen fan konsekwinte ferwideringssifers oer ferskate lagen tidens CMP is essensjeel foar it produsearjen fan apparaten mei hege prestaasjes.
5) Miljeufreonlikens: De polearjende floeistoffen en skuurmiddels brûkt yn CMP kinne miljeu-skealike komponinten befetsje. Undersyk en ûntwikkeling fan mear miljeufreonlike en duorsume CMP-prosessen en materialen binne wichtige útdagings.
6) Yntelliginsje en automatisearring: Wylst de yntelliginsje en automatisearring nivo fan CMP systemen stadichoan ferbetterje, se moatte noch omgean mei komplekse en fariabele produksje omjouwings. It berikken fan hegere nivo's fan automatisearring en yntelliginte tafersjoch om produksje-effisjinsje te ferbetterjen is in útdaging dy't moat wurde oanpakt.
7) Kostenkontrôle: CMP omfettet hege apparatuer- en materiaalkosten. Fabrikanten moatte prosesprestaasjes ferbetterje, wylst se stride om produksjekosten te ferminderjen om konkurrinsjefermogen op 'e merk te behâlden.
Post tiid: Jun-05-2024