Proċess ta 'Manifattura Ewlenin tal-Wejfer

Proċess tal-illustrar
Bl-iżvilupp kontinwu tat-teknoloġija tal-manifattura taċ-ċirkwit integrat (IC), id-daqs tal-karatteristika taċ-ċippa qed isir dejjem iżgħar, in-numru ta 'saffi ta' interkonnessjoni qed jiżdied, u d-dijametru tal-wejfer qed jiżdied ukoll. Biex jinkiseb wajers b'ħafna saffi, il-wiċċ tal-wejfer għandu jkollu flatness, intoppi u ndafa estremament għolja, u l-illustrar mekkaniku kimiku (CMP) bħalissa huwa l-aktar teknoloġija effettiva tal-iċċattjar tal-wejfer. Huwa msejjaħ l-iktar ħames teknoloġiji ewlenin ewlenin tal-manifattura tal-IC flimkien mal-litografija, l-inċiżjoni, l-impjantazzjoni tal-joni, u PVD/CVD.
CMP equipment is mainly composed of polishing head, polishing disc, dresser, polishing liquid delivery system and other parts. The polishing head and its pressure control system are the most critical and complex components, and are the basis and core of CMP technology to achieve nano-level flattening. At present, the most advanced 300mm wafer polishing head abroad is loaded by air pressure, with functions such as zone pressure, vacuum adsorption, floating holding ring and self-adaptation, which is very complex. With the continuous reduction of feature size and the continuous increase of wafer diameter, the requirements for CMP surface quality are getting higher and higher, and the traditional single-zone pressure polishing head can no longer meet the requirements. If the polishing head can divide the wafer into multiple areas for loading, the material removal rate of different areas can be controlled by changing the amount of applied pressure. The polishing head of the current international high-end 300 mm wafer CMP equipment usually has three pressure zones. In addition, at the 45 nm technology node and below, the current CMP equipment (polishing pressure>6.985 kPa) huwa probabbli ħafna li jikkawża problemi bħal ksur u grif ta 'materjali Low-k u tqaxxir ta' interface ta 'medja/ram Low-k. CMP ta' pressjoni ultra baxxa (<3.448 kPa) will be the main development direction of CMP equipment and technology in the future.
Fil-proċess CMP, ir-ras tal-illustrar għandha prinċipalment ir-rwoli li ġejjin: ① Applika pressjoni fuq il-wejfer; ② Issuq il-wejfer biex iddawwar u tittrasmetti t-torque; ③ Kun żgur li l-wejfer u l-kuxxinett tal-illustrar huma dejjem imwaħħla sew mingħajr ma jaqgħu barra jew frammenti. Barra minn hekk, f'tagħmir CMP high-end, ir-ras tal-illustrar hija preferibbilment kapaċi tikklampja l-wejfer bl-istruttura tagħha stess mingħajr l-għajnuna ta 'kundizzjonijiet esterni biex ittejjeb l-effiċjenza tal-produzzjoni.
Ir-ras tal-illustrar tal-pressjoni taż-żoni hija fattur importanti fil-kejl tal-livell tekniku tat-tagħmir CMP. L-idea ewlenija tagħha ġejja mill-mudell Preston. Skond dan il-mudell. Skont ir-riċerka ta 'CHEN et al., aktar ma jkollu diviżorju ras tal-illustrar, iktar tkun b'saħħitha l-kapaċità tagħha li taġġusta r-rata tat-tneħħija tal-materjal. Madankollu, iktar ma jkun hemm diviżorji, iktar tkun kumplessa l-istruttura tagħha u aktar tkun diffiċli biex tiżviluppa. M'hemm l-ebda rekwiżit speċifiku għad-diviżjoni tad-daqs ta 'kull żona tar-ras tal-illustrar. Jista 'jinqasam b'mod ugwali jew maqsum skont l-istruttura interna attwali tar-ras tal-illustrar.
Biex tevita li l-wejfer jintrema 'l barra waqt ir-rotazzjoni, ir-ras tal-illustrar għandu jkollha struttura ta' ċirku li jżomm. Fl-istorja tal-iżvilupp tat-teknoloġija CMP, dehru żewġ tipi ta 'ċrieki ta' żamma: ċrieki ta 'żamma fissi u ċrieki ta' żamma f'wiċċ l-ilma. Peress li ċ-ċirku ta 'żamma fiss ma jistax jevita l-effett tat-tarf, it-tagħmir CMP mainstream kurrenti juża ċirku li jżomm f'wiċċ l-ilma. Bl-applikazzjoni ta 'pressjonijiet differenti għaċ-ċirku li jżomm f'wiċċ l-ilma, l-istat ta' kuntatt bejn il-wejfer u l-kuxxinett tal-illustrar jista 'jiġi aġġustat, u b'hekk itejjeb b'mod effettiv l-effett tat-tarf.
Peress li ċ-ċirku ta 'żamma joqgħod sewwa mal-kuxxinett tal-illustrar, serje ta' skanalaturi għandhom ikunu ddisinjati fil-qiegħ taċ-ċirku li jżomm biex jiggwidaw il-likwidu tal-illustrar biex jidħol bla xkiel fl-interface tal-wafer/kuxxinett tal-illustrar. Barra minn hekk, sabiex tittejjeb il-ħajja, iċ-ċirku ta 'żamma jeħtieġ li jintgħażel minn materjali ta' saħħa għolja, reżistenti għall-korrużjoni u reżistenti għall-ilbies bħal polyphenylene sulfide (PPS) jew polyetheretherketone (PEEK).
Kif issemma qabel, funzjoni importanti tar-ras tal-illustrar hija li tikklampja l-wejfer u tirrealizza t-trasferiment veloċi u affidabbli tal-wejfer bejn l-istazzjon tat-tagħbija u l-ħatt u l-istazzjon tal-illustrar. Fl-istorja tal-iżvilupp tat-teknoloġija CMP, kien hemm ħafna metodi ta 'ikklampjar bħal ikklampjar mekkaniku, twaħħil tal-paraffin, u tazzi tal-ġbid tal-vakwu, iżda l-metodi ta' hawn fuq ma jistgħux jibqgħu jissodisfaw ir-rekwiżiti ta 'tagħmir CMP high-end f'termini ta' effiċjenza, affidabilità, u l-indafa. Ir-ras tal-illustrar b'ħafna żoni tuża metodu ta 'adsorbiment tal-vakwu biex tikklampja l-wejfer. Il-prinċipju bażiku huwa muri fil-Figura 2. L-ewwel, pressjoni pożittiva hija applikata għall-borża ta 'l-arja b'ħafna żoni biex tagħfas l-arja bejn l-airbag u l-wejfer, u mbagħad il-kontroll tal-kombinazzjoni ta' pressjoni pożittiva u negattiva ta 'diviżorji ta' airbag differenti jintuża biex jifforma żona ta 'pressjoni negattiva bejn l-airbag u l-wejfer, u l-wejfer huwa adsorbit sew fuq ir-ras tal-illustrar. Dan il-metodu jagħmel użu sħiħ mill-istruttura tal-borża ta 'l-arja b'ħafna żoni tar-ras tal-illustrar innifsu, u għandu l-vantaġġi ta' veloċi, affidabbli u mingħajr tniġġis.