วิธีทำกระบวนการ CMP

กระบวนการซีเอ็มพี:

1. แก้ไขเวเฟอร์ที่ด้านล่างของหัวขัดและวางแผ่นขัดบนแผ่นเจียร

2. หัวขัดแบบหมุนจะกดบนแผ่นขัดแบบหมุนด้วยแรงดันหนึ่ง และของเหลวบดที่ไหลประกอบด้วยอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนนาโนและสารละลายเคมีจะถูกเพิ่มระหว่างพื้นผิวเวเฟอร์ซิลิคอนและแผ่นขัด ของเหลวในการบดจะถูกเคลือบอย่างสม่ำเสมอภายใต้การส่งแผ่นขัดและแรงเหวี่ยง ทำให้เกิดฟิล์มของเหลวระหว่างแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนและแผ่นขัด

3. การราบเรียบทำได้โดยกระบวนการสลับการกำจัดฟิล์มเคมีและการกำจัดฟิล์มเชิงกล

พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักของ CMP:

อัตราการบด: ความหนาของวัสดุที่ดึงออกต่อหน่วยเวลา

ความเรียบ: (ความแตกต่างระหว่างความสูงของขั้นตอนก่อนและหลัง CMP ณ จุดหนึ่งบนเวเฟอร์ซิลิคอน/ความสูงของขั้นตอนก่อน CMP) * 100%

ความสม่ำเสมอของการเจียร: รวมถึงความสม่ำเสมอภายในเวเฟอร์และความสม่ำเสมอระหว่างเวเฟอร์ ความสม่ำเสมอภายในแผ่นเวเฟอร์หมายถึงความสม่ำเสมอของอัตราการบดที่ตำแหน่งต่างๆ ภายในเวเฟอร์ซิลิคอนแผ่นเดียว ความสม่ำเสมอระหว่างเวเฟอร์หมายถึงความสม่ำเสมอของอัตราการบดระหว่างเวเฟอร์ซิลิคอนต่างๆ ภายใต้เงื่อนไข CMP เดียวกัน

ปริมาณข้อบกพร่อง: สะท้อนถึงจำนวนและประเภทของข้อบกพร่องพื้นผิวต่างๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการ CMP ซึ่งจะส่งผลต่อประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และผลผลิตของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ส่วนใหญ่รวมถึงรอยขีดข่วน การกด การกัดเซาะ สารตกค้าง และการปนเปื้อนของอนุภาค

แอปพลิเคชัน CMP

ในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ทั้งหมดตั้งแต่เวเฟอร์ซิลิคอนการผลิต การผลิตแผ่นเวเฟอร์ ไปจนถึงบรรจุภัณฑ์ กระบวนการ CMP จะต้องถูกนำมาใช้ซ้ำๆ

ในกระบวนการผลิตซิลิคอนเวเฟอร์ หลังจากที่แท่งคริสตัลถูกตัดเป็นเวเฟอร์ซิลิคอนแล้ว จะต้องขัดและทำความสะอาดเพื่อให้ได้เวเฟอร์ซิลิคอนผลึกเดี่ยวเหมือนกระจก

ในกระบวนการผลิตแผ่นเวเฟอร์ ผ่านการฝังไอออน การสะสมฟิล์มบาง การพิมพ์หิน การแกะสลัก และการเชื่อมโยงสายไฟหลายชั้น เพื่อให้แน่ใจว่าพื้นผิวการผลิตแต่ละชั้นจะมีความเรียบทั่วโลกที่ระดับนาโนเมตร มักจะจำเป็นต้องใช้ กระบวนการ CMP ซ้ำๆ

ในด้านบรรจุภัณฑ์ขั้นสูง กระบวนการ CMP ได้รับการแนะนำและใช้ในปริมาณมากมากขึ้น โดยผ่านซิลิคอนผ่านเทคโนโลยี (TSV) การกระจายออก 2.5D บรรจุภัณฑ์ 3D ฯลฯ จะใช้กระบวนการ CMP จำนวนมาก

ตามประเภทของวัสดุขัดเงา เราแบ่ง CMP ออกเป็น 3 ประเภท:

1. พื้นผิวส่วนใหญ่เป็นวัสดุซิลิกอน

2. โลหะ รวมถึงชั้นเชื่อมต่อระหว่างโลหะอะลูมิเนียม/ทองแดง Ta/Ti/TiN/TiNxCy และชั้นกั้นการแพร่กระจายอื่นๆ ชั้นการยึดเกาะ

3. ไดอิเล็กทริก รวมถึงไดอิเล็กทริกระหว่างชั้น เช่น SiO2, BPSG, PSG, ชั้นฟิล์มทู่ เช่น SI3N4/SiOxNy และชั้นกั้น