化学機械的な磨きとは?

半導体産業の急速な発展において,化学機械磨き (CMP) 技術はチップ表面の極度の平らさを達成するための核心プロセスです.磨きパッドこの記事では,作用メカニズム,設計の考慮事項,およびCMP磨きパッドがプロセス全体に与える影響を調査します.

1磨きパッドの定義と構造

CMPシステムにおける直接接触インターフェースとして,ポリシングパッドは,ポリシングプレートを覆い,ウエファー表面から物質を直接除去するための媒体を機能します.複雑に設計され,通常は多層構造で構成されています外層は,直接ウエファーに接触する磨き層である.内層には,補強材料,熱分散層,性能の全体的な安定性と耐久性を確保するために磨きパッドの材料の選択は,耐磨性,柔軟性,熱伝導性,CMP プロセス中の複雑で変動する条件に対応するために.

2化学機械磨きの原理

化学機械的な磨きプロセスでは,磨きパッドとウエファーとの相互作用が材料の除去の基礎を形成します.磨きパッドが一定の速度で回転すると,ウェーファーがキャリアヘッドに固定され,特定の圧力で回転パッドに押されます.この過程で磨きパッドは,物理的な磨きのための媒介として機能するだけでなく,化学スローラとのシネージ作用によって,ワッフル表面の正確な磨きも達成します..

3磨きパッドの多面的な役割

均質な圧力の適用

ポリシングパッドの柔軟なデザインは 圧力を均等に施す能力の鍵です 圧力が下でもポリシングパッドは均等に変形しますワッフル表面の各領域が一貫した磨き力を経験することを確保するこの均一性は,全体的な平らさを達成するために不可欠な局所的な過磨や過磨を避けるために重要です.局所 的 に 過剰 に 磨く こと は,ワッフル の 表面 に 沈み を 引き起こす こと が でき ます処理に悪影響を及ぼし,不十分な磨きが突出を招く可能性があるため,両者はデバイスの製造と性能に有害である.磨きパッドの弾性と変形特性はその性能を評価するための重要な指標です.

効率 的 な 散熱

化学機械磨き過程では,機械的摩擦と化学反応から発生する熱を無視することはできません.熱が蓄積し,局所温度が過剰に上昇すると薄膜材料の物理的および化学的性質に影響を与え,磨きパッドの老化と磨きを加速させ,プロセス安定性と製品出力を低下させる可能性があります.熱伝導性が良い材料 (ポリウレタン など) から作る 磨きパッド は,磨き板 と 冷却 システム に 熱 を 迅速 に 移し て くれるさらに,磨きパッドの設計では,自然コンベクションと熱放射線効果を高めるために空気流通チャネルを最適化することを考慮します.熱消耗効率をさらに向上させる.

化学スラムの均一な分配と配送

化学スラムは,化学機械的な磨きプロセスにおける重要な化学媒質として,均質な分布と効率的な配送により,磨き結果と効率に直接影響します.ポリシングパッドの表面に複雑なパターン (スパイラルパターンなど)この目的を達成するために,美学的に喜ばしいだけでなく,不可欠です.これらのパターンによって形成されたマイクロチャネルと溝は,化学スローラを継続的に均等にスローラと磨きパッドの間の接触領域に向かって導きます化学反応と物理的磨きが同時に起こるようにします.これらのパターンは,磨き過程で生成された残骸や廃棄物を効果的に運び去りすることができます.表面に再結合するのを防ぎ,磨き質に影響を与えます.

半導体技術が進化し続けるにつれて ポリシングパッド材料の要求はますます厳しくなりますポリマー複合材料やナノ複合材料などの新しい材料の導入により,磨き耐性が高い磨きパッドが作られるさらに,プラズマ処理やレーザー彫刻などの表面改変技術により,磨きパッドの微細構造をさらに強化することができます効率を向上させる.