З усіх працэсаў, якія ўдзельнічаюць у стварэнні мікрасхемы, канчатковы лёсвафельныпавінен быць разрэзаны на асобныя штампы і спакаваны ў невялікія закрытыя скрыначкі толькі з некалькімі шпількамі. Мікрасхема будзе ацэньвацца па значэннях парога, супраціву, току і напружання, але ніхто не будзе разглядаць яе знешні выгляд. Падчас вытворчага працэсу мы неаднаразова паліруем пласціну для дасягнення неабходнай планарызацыі, асабліва для кожнага этапу фоталітаграфіі. Theвафельныпаверхня павінна быць надзвычай плоскай, таму што па меры таго, як працэс вытворчасці чыпа скарачаецца, аб'ектыў фоталітаграфічнай машыны павінен дасягнуць нанаметровага дазволу за кошт павелічэння лікавай апертуры (NA) аб'ектыва. Аднак гэта адначасова памяншае глыбіню факусіроўкі (DoF). Глыбіня фокусу адносіцца да глыбіні, у межах якой аптычная сістэма можа падтрымліваць фокус. Каб выява фоталітаграфіі заставалася выразнай і ў фокусе, варыяцыі паверхнівафельныпавінна трапляць у глыбіню фокусу.
Прасцей кажучы, машына для фоталітаграфіі ахвяруе здольнасцю факусоўкі дзеля павышэння дакладнасці малюнка. Напрыклад, машыны для фоталітаграфіі EUV новага пакалення маюць лікавую апертуру 0,55, але вертыкальная глыбіня факусіроўкі складае ўсяго 45 нанаметраў, з яшчэ меншым аптымальным дыяпазонам візуалізацыі падчас фоталітаграфіі. Калівафельныне плоская, мае нераўнамерную таўшчыню або хвалістую паверхню, гэта можа выклікаць праблемы падчас фоталітаграфіі ў высокіх і нізкіх кропках.
Фоталітаграфія - не адзіны працэс, які патрабуе гладкасцівафельныпаверхні. Многія іншыя працэсы вытворчасці чыпаў таксама патрабуюць паліроўкі пласцін. Напрыклад, пасля мокрага тручэння патрабуецца паліроўка, каб згладзіць шурпатую паверхню для наступнага пакрыцця і нанясення. Пасля ізаляцыі неглыбокай траншэі (STI) патрабуецца паліроўка, каб згладзіць лішак дыяксіду крэмнія і завяршыць запаўненне траншэі. Пасля нанясення металу неабходна паліраваць, каб выдаліць лішнія пласты металу і прадухіліць кароткае замыканне прылады.
Такім чынам, нараджэнне чыпа ўключае шматлікія этапы паліроўкі, каб паменшыць шурпатасць пласціны і змены паверхні, а таксама выдаліць лішні матэрыял з паверхні. Акрамя таго, дэфекты паверхні, выкліканыя рознымі тэхналагічнымі праблемамі пласціны, часта становяцца відавочнымі толькі пасля кожнага этапу паліроўкі. Такім чынам, інжынеры, адказныя за паліроўку, нясуць значную адказнасць. Яны з'яўляюцца цэнтральнымі фігурамі ў працэсе вытворчасці мікрасхем і часта нясуць віну на вытворчых сустрэчах. Яны павінны валодаць як мокрым тручэннем, так і фізічнай вытворчасцю, як асноўнымі метадамі паліроўкі ў вытворчасці мікрасхем.
Якія метады паліроўкі вафель?
Працэсы паліроўкі можна падзяліць на тры асноўныя катэгорыі на аснове прынцыпаў узаемадзеяння паміж паліравальнай вадкасцю і паверхняй крамянёвай пласціны:
1. Метад механічнай паліроўкі:
Механічная паліроўка выдаляе выступы паліраванай паверхні шляхам рэзкі і пластычнай дэфармацыі для дасягнення гладкай паверхні. Звычайныя інструменты ўключаюць алейныя камяні, ваўняныя колы і наждачную паперу, якія ў асноўным працуюць уручную. Спецыяльныя часткі, такія як паверхні тэл, якія верцяцца, могуць выкарыстоўваць паваротныя кругі і іншыя дапаможныя інструменты. Для паверхняў з высокімі патрабаваннямі да якасці можна выкарыстоўваць метады звыштонкай паліроўкі. Для звыштонкай паліроўкі выкарыстоўваюцца спецыяльна вырабленыя абразіўныя інструменты, якія ў паліравальнай вадкасці, якая змяшчае абразіў, шчыльна прыціскаюцца да паверхні нарыхтоўкі і круцяцца з высокай хуткасцю. Гэты метад дазваляе дасягнуць шурпатасці паверхні Ra0,008 мкм, самай высокай сярод усіх метадаў паліроўкі. Гэты метад звычайна выкарыстоўваецца для формаў для аптычных лінзаў.
2. Хімічны метад паліроўкі:
Хімічная паліроўка прадугледжвае пераважнае растварэнне мікравыступаў на паверхні матэрыялу ў хімічным асяроддзі, што прыводзіць да гладкай паверхні. Асноўнымі перавагамі гэтага метаду з'яўляюцца адсутнасць неабходнасці ў складаным абсталяванні, магчымасць шліфоўкі дэталяў складанай формы, а таксама магчымасць паліроўкі некалькіх дэталяў адначасова з высокай эфектыўнасцю. Асноўным пытаннем хімічнай паліроўкі з'яўляецца склад паліравальнай вадкасці. Шурпатасць паверхні, якая дасягаецца хімічнай паліроўкай, звычайна складае некалькі дзясяткаў мікраметраў.
3. Метад хімічнай механічнай паліроўкі (CMP):
Кожны з першых двух метадаў паліроўкі мае свае унікальныя перавагі. Спалучэнне гэтых двух метадаў можа дасягнуць дадатковых эфектаў у працэсе. Хіміка-механічная паліроўка спалучае ў сабе працэсы механічнага трэння і хімічнай карозіі. Падчас CMP хімічныя рэагенты ў паліравальнай вадкасці акісляюць паліраваны матэрыял падкладкі, утвараючы мяккі аксідны пласт. Затым гэты аксідны пласт выдаляецца з дапамогай механічнага трэння. Паўтарэнне гэтага працэсу акіслення і механічнага выдалення дасягае эфектыўнай паліроўкі.
Актуальныя праблемы і праблемы хімічнай механічнай паліроўкі (CMP):
CMP сутыкаецца з некалькімі праблемамі і праблемамі ў галіне тэхналогій, эканомікі і экалагічнай устойлівасці:
1) Узгодненасць працэсу: Дасягненне высокай узгодненасці ў працэсе CMP застаецца складанай задачай. Нават на адной вытворчай лініі нязначныя змены ў параметрах працэсу паміж рознымі партыямі або абсталяваннем могуць паўплываць на кансістэнцыю канчатковага прадукту.
2) Адаптаванасць да новых матэрыялаў: паколькі новыя матэрыялы працягваюць з'яўляцца, тэхналогія CMP павінна адаптавацца да іх характарыстык. Некаторыя ўдасканаленыя матэрыялы могуць быць несумяшчальныя з традыцыйнымі працэсамі CMP, што патрабуе распрацоўкі больш прыдатных паліравальных вадкасцей і абразіўных матэрыялаў.
3) Эфекты памеру: Паколькі памеры паўправадніковых прылад працягваюць скарачацца, праблемы, выкліканыя эфектамі памеру, становяцца ўсё больш значнымі. Меншыя памеры патрабуюць больш высокай роўнасці паверхні, што патрабуе больш дакладных працэсаў CMP.
4) Кантроль хуткасці выдалення матэрыялу: у некаторых прыкладаннях дакладны кантроль хуткасці выдалення матэрыялу для розных матэрыялаў мае вырашальнае значэнне. Забеспячэнне стабільнай хуткасці выдалення на розных слаях падчас CMP вельмі важна для вытворчасці высокапрадукцыйных прылад.
5) Экалагічнасць: паліравальныя вадкасці і абразівы, якія выкарыстоўваюцца ў CMP, могуць утрымліваць кампаненты, шкодныя для навакольнага асяроддзя. Даследаванне і распрацоўка больш экалагічна чыстых і ўстойлівых працэсаў і матэрыялаў CMP з'яўляюцца важнымі праблемамі.
6) Інтэлект і аўтаматызацыя: хоць узровень інтэлекту і аўтаматызацыі сістэм CMP паступова паляпшаецца, яны па-ранейшаму павінны спраўляцца са складанымі і зменлівымі вытворчымі асяроддзямі. Дасягненне больш высокіх узроўняў аўтаматызацыі і інтэлектуальнага маніторынгу для павышэння эфектыўнасці вытворчасці - гэта задача, якую неабходна вырашыць.
7) Кантроль выдаткаў: CMP прадугледжвае высокія выдаткі на абсталяванне і матэрыялы. Вытворцы павінны палепшыць прадукцыйнасць працэсу, адначасова імкнучыся знізіць вытворчыя выдаткі, каб падтрымліваць канкурэнтаздольнасць на рынку.
Час публікацыі: 05 чэрвеня 2024 г