Kas yra Wafer CMP poliravimo srutos?

Wafer CMP poliravimo suspensijayra specialiai sukurta skysta medžiaga, naudojama puslaidininkių gamybos CMP procese. Jį sudaro vanduo, cheminiai ėsdintuvai, abrazyvai ir paviršinio aktyvumo medžiagos, leidžiančios atlikti cheminį ėsdinimą ir mechaninį poliravimą.Pagrindinė srutų paskirtis yra tiksliai kontroliuoti medžiagos pašalinimo nuo plokštelės paviršiaus greitį, tuo pačiu užkertant kelią pažeidimams ar pernelyg dideliam medžiagos pašalinimui.

1. Cheminė sudėtis ir funkcija

Pagrindiniai Wafer CMP poliravimo srutos komponentai yra šie:

• Abrazyvinės dalelės: įprasti abrazyvai, tokie kaip silicio dioksidas (SiO2) arba aliuminio oksidas (Al2O3). Šios dalelės padeda pašalinti nelygias plokštelės paviršiaus dalis.
• Cheminiai ėsdintuvai: tokie kaip vandenilio fluorido rūgštis (HF) arba vandenilio peroksidas (H2O2), kurie pagreitina plokštelės paviršiaus medžiagos ėsdinimą.
• Paviršinio aktyvumo medžiagos: padeda tolygiai paskirstyti suspensiją ir padidina jos kontakto su plokštelės paviršiumi efektyvumą.
• pH reguliatoriai ir kiti priedai: naudojami srutų pH reguliuoti, kad būtų užtikrintas optimalus veikimas tam tikromis sąlygomis.

2. Darbo principas

Wafer CMP poliravimo srutos veikimo principas apjungia cheminį ėsdinimą ir mechaninį dilimą. Pirma, cheminiai ėsdintuvai ištirpina medžiagą ant plokštelės paviršiaus, suminkštindami nelygias vietas. Tada srutoje esančios abrazyvinės dalelės pašalina ištirpusias sritis dėl mechaninės trinties. Reguliuojant abrazyvų dalelių dydį ir koncentraciją, galima tiksliai kontroliuoti pašalinimo greitį. Dėl šio dvigubo veikimo gaunamas labai plokščias ir lygus plokštelės paviršius.

Wafer CMP poliravimo srutos taikymas

Puslaidininkių gamyba

CMP yra esminis žingsnis puslaidininkių gamyboje. Kadangi lustų technologija tobulėja link mažesnių mazgų ir didesnio tankio, plokštelių paviršiaus lygumo reikalavimai tampa vis griežtesni. „Wafer CMP Polishing Slurry“ leidžia tiksliai kontroliuoti pašalinimo greitį ir paviršiaus lygumą, o tai labai svarbu gaminant didelio tikslumo drožles.

Pavyzdžiui, gaminant lustus 10 nm ar mažesniuose proceso mazguose, Wafer CMP poliravimo srutos kokybė tiesiogiai veikia galutinio produkto kokybę ir išeigą. Kad atitiktų sudėtingesnes struktūras, poliruojant įvairias medžiagas, tokias kaip varis, titanas ir aliuminis, srutos turi veikti skirtingai.

Litografijos sluoksnių planavimas

Didėjant fotolitografijos svarbai puslaidininkių gamyboje, litografijos sluoksnio planavimas pasiekiamas naudojant CMP procesą. Siekiant užtikrinti fotolitografijos tikslumą ekspozicijos metu, plokštelės paviršius turi būti visiškai plokščias. Šiuo atveju Wafer CMP poliravimo srutos ne tik pašalina paviršiaus šiurkštumą, bet ir užtikrina, kad plokštelė nebūtų pažeista, o tai palengvina sklandų tolesnių procesų vykdymą.

Pažangios pakavimo technologijos

Pažangioje pakuotėje Wafer CMP poliravimo srutos taip pat atlieka pagrindinį vaidmenį. Tobulėjant technologijoms, tokioms kaip 3D integriniai grandynai (3D-IC) ir išskleidžiamos plokštelės lygio pakuotė (FOWLP), plokštelių paviršiaus lygumo reikalavimai tapo dar griežtesni. Wafer CMP poliravimo srutos patobulinimai leidžia efektyviai gaminti šias pažangias pakavimo technologijas, todėl gamybos procesai yra smulkesni ir efektyvesni.

Vaflių CMP poliravimo srutų kūrimo tendencijos

1. Didesnio tikslumo pažanga

Tobulėjant puslaidininkių technologijai, lustų dydis ir toliau mažėja, o gamybai reikalingas tikslumas tampa vis didesnis. Todėl Wafer CMP poliravimo suspensija turi būti tobulinama, kad būtų užtikrintas didesnis tikslumas. Gamintojai kuria suspensijas, kurios gali tiksliai kontroliuoti pašalinimo greitį ir paviršiaus lygumą, kurie yra būtini 7 nm, 5 nm ir dar pažangesniems proceso mazgams.

2. Dėmesys aplinkai ir tvarumui

Griežtėjant aplinkosaugos reikalavimams, srutų gamintojai taip pat stengiasi kurti ekologiškesnius produktus. Sumažinti kenksmingų cheminių medžiagų naudojimą ir padidinti srutų perdirbamumą bei saugą tapo svarbiausiais srutų tyrimų ir plėtros tikslais.

3. Vaflių medžiagų įvairinimas

Skirtingoms plokštelių medžiagoms (tokioms kaip silicis, varis, tantalas ir aliuminis) reikia skirtingų tipų CMP suspensijų. Kadangi nuolat naudojamos naujos medžiagos, Wafer CMP poliravimo srutos formulės taip pat turi būti koreguojamos ir optimizuojamos, kad atitiktų specifinius šių medžiagų poliravimo poreikius. Visų pirma, gaminant aukštos kokybės metalinius vartus (HKMG) ir 3D NAND „flash“ atmintį, vis svarbesnis tampa naujoms medžiagoms pritaikytų srutų kūrimas.