CMP, odnosno hemijsko mehaničko poliranje, hemijsko mehaničko poliranje.
CMPPAD, odnosno Chemical Mechanical Polishing Pad, jastučić za hemijsko mehaničko poliranje.
1. Osnovni principi CMP-a
Makroskopski gledano, osnovni princip CMP-a je: rotirajuća polirana pločica se pritisne na elastičnu podlogu za poliranje CMP jastučića koja se rotira u istom smjeru, a suspenzija za poliranje kontinuirano teče između pločice i osnovne ploče. Gornji i donji diskovi rade u obrnutom smjeru velikom brzinom, a proizvod reakcije na površini poliranog sloja je dodan i nova polirna masa se dodaje. a proizvod reakcije se odvodi sa smjesom za poliranje. Novoizložena ravnina oblatne ponovo prolazi kroz hemijsku reakciju, a proizvod se zatim ljušti i cirkulira naprijed-nazad, formirajući ultra-finu površinu pod kombinovanim djelovanjem podloge, abrazivnih čestica i hemijskog reakcionog agensa.
2. Primjena CMP-a
Koncept CMP tehnologije prvi je predložio Monsanto 1965. godine. Ova tehnologija je prvobitno korištena za dobijanje-kvalitetnih staklenih površina, kao što su vojni teleskopi. 1988. godine IBM je počeo primjenjivati CMP tehnologiju u proizvodnji 4M DRAM-a, a pošto je IBM uspješno primijenio CMP na proizvodnju 64M DRAM-a u 1991. godini, razvio je tradicionalnu mehaničku tehnologiju poput CMP-a. čisto hemijske metode poliranja, CMP koristi kombinaciju hemijskih i mehaničkih efekata kako bi se izbjegla površinska oštećenja uzrokovana jednostavnim mehaničkim poliranjem i nedostaci kao što su spora brzina poliranja, loša ravnost površine i konzistencija poliranja koji se lako mogu uzrokovati jednostavnim kemijskim poliranjem. Koristi princip "mekog brušenja i tvrdog" u habanju, odnosno, mekši materijali se koriste za poliranje i postizanje visokog pritiska poliranja za postizanje visokog kvaliteta poliranja. kaša, polirani radni komad se pomiče u odnosu na podlogu za poliranje. Pomoću organske kombinacije između efekta brušenja nano-čestica i korozivnog efekta oksidansa, na površini poliranog obratka formira se glatka površina. Najraširenija primjena CMP tehnologije je poliranje silikonskih pločica matričnih materijala u integriranim kolima (IC) i ultravelikim integriranim krugovima (IC) i ultra{14}SI} UL. međunarodno vjeruje da kada je karakteristična veličina uređaja ispod 0,35µm, globalna planarizacija mora biti provedena kako bi se osigurala točnost i rezolucija prijenosa litografske slike, a CMP je trenutno gotovo jedina tehnologija koja može pružiti globalnu planarizaciju, a raspon primjene se širi iz dana u dan.
Trenutno se CMP tehnologija razvila u CMP tehnologiju sa mašinom za hemijsko mehaničko poliranje kao glavnim tijelom, integrirajući online detekciju, detekciju krajnjih{0}}tačaka, čišćenje i druge tehnologije. To je proizvod razvoja integriranih kola za mikro-procese prečišćavanja, višeslojnosti, stanjivanja i ravnanja. Istovremeno, to je i neophodna procesna tehnologija za prijelaz pločica sa 200 mm na 300 mm, pa čak i većeg promjera, za povećanje produktivnosti, smanjenje troškova proizvodnje i izravnavanje podloge na globalnoj razini.
3. CMP tehnička oprema i potrošni materijal
CMP, odnosno hemijsko mehaničko poliranje, hemijsko mehaničko poliranje. Oprema i potrošni materijal koji se koristi u CMP tehnologiji uključuje: mašinu za poliranje, suspenziju za poliranje, jastučić za poliranje CMP jastučića, post-CMP opremu za čišćenje, opremu za detekciju krajnje tačke poliranja i opremu za kontrolu procesa, opremu za tretman otpada i testiranje itd. međusobno usklađivanje određuju nivo ravnosti površine koji CMP može postići. Među njima, gusta za poliranje i CMPPAD podloga za poliranje su potrošni materijal.
Četvrto, glavni problemi u CMP procesu
Krajnji cilj istraživanja suspenzije za poliranje je pronaći najbolju kombinaciju hemijskih i mehaničkih efekata, tako da se može dobiti suspenzija za poliranje sa velikom brzinom uklanjanja, dobrom ravnošću, dobrom ujednačenošću debljine filma i visokom selektivnošću. Osim toga, moraju se uzeti u obzir i pitanja kao što su jednostavnost čišćenja, korozija opreme, troškovi odlaganja otpada i sigurnost.
Smanjenje kvarova je vječna tema u CMP procesu, pa čak i cjelokupnoj proizvodnji čipova. Industrija poluprovodnika također ima odgovarajuća "neizgovorena pravila" za CMP proces, to jest, gubitak materijala uređaja nakon CMP procesa trebao bi biti manji od 10% debljine cijelog uređaja. Drugim riječima, kaša ne samo da mora, već i omogućiti precizan učinak uklanjanja materijala. Karakteristična veličina uređaja nastavlja da se smanjuje, uticaj nedostataka na kontrolu procesa i konačni prinos postaje sve očigledniji. Veličina fatalnih kvarova zahtijeva najmanje 50% veličine uređaja.
V. Izgledi razvoja CMP-a
Treća-generacija poluprovodničkog materijala sa širokim pojasnim razmakom predstavljen galijum nitridom (GaN) brzo se razvio posljednjih godina. Poluprovodnički materijali na bazi galij nitrida (GaN)-imaju karakteristike visoke svjetlosne efikasnosti, dobre toplinske provodljivosti, otpornosti na visoke temperature, otpornosti na zračenje, velike čvrstoće i velike tvrdoće, i mogu se napraviti u visoko-efikasne plave i zelene svjetlo-diode koje emituju i laserske diode (također poznati kao materijali koji emituju laserski kristal, laseri GN nitri). sami, i moraju se uzgajati na materijalu supstrata sličnom njihovoj strukturi. Trenutno, međunarodno priznati materijal supstrata je safirni kristal. Sa rastom potražnje tržišta za materijalima od galij nitrida (GaN), potražnja za safirom će također brzo rasti.