Apa itu polishing kimia-mekanis?

Dalam perkembangan pesat industri semikonduktor, teknologi Chemical Mechanical Polishing (CMP) adalah proses inti untuk mencapai tingkat datar yang ekstrim pada permukaan chip.Pad polishing, sebagai bahan bakar utama dalam peralatan CMP, sangat penting. Artikel ini akan mengeksplorasi mekanisme tindakan, pertimbangan desain, dan dampak bantalan polishing CMP pada seluruh proses.

1. Definisi dan Struktur Polishing Pad

Pad polesan, sebagai antarmuka kontak langsung dalam sistem CMP, menutupi pelat polesan dan berfungsi sebagai media langsung untuk menghilangkan bahan dari permukaan wafer.Mereka dirancang rumit dan biasanya terdiri dari struktur multi-lapisan, dengan lapisan luar adalah lapisan polishing yang langsung bersentuhan dengan wafer. lapisan dalam dapat mencakup bahan penguat, lapisan dissipating panas,atau lapisan perekat untuk memastikan stabilitas keseluruhan dan daya tahan kinerjaPemilihan bahan untuk polishing pad sangat penting karena mereka harus menyeimbangkan ketahanan haus, fleksibilitas, konduktivitas termal,dan stabilitas kimia untuk mengatasi kondisi yang kompleks dan bervariasi selama proses CMP.

2. Prinsip Kerja Pengelasan Kimia-Mekanis

Dalam proses polishing mekanik kimia, interaksi antara polishing pad dan wafer membentuk dasar untuk menghilangkan bahan.wafer diikat ke kepala pembawa dan ditekan terhadap bantalan berputar dengan tekanan tertentuSelama proses ini,pad polishing tidak hanya berfungsi sebagai media untuk abrasi fisik tetapi juga mencapai polishing yang tepat dari permukaan wafer melalui tindakan sinergis dengan bubur kimia.

3. Fungsi Berbagai Fungsi dari Polishing Pad

Aplikasi Tekanan Seragam

Desain yang fleksibel dari polishing pad adalah kunci untuk kemampuan mereka untuk menerapkan tekanan secara seragam.memastikan bahwa setiap area permukaan wafer mengalami gaya abrasif yang konsistenKeseragaman ini sangat penting untuk menghindari overpolishing lokal atau underpolishing, yang mendasar untuk mencapai flatness global.Pencelupan yang berlebihan secara lokal dapat menyebabkan depresi pada permukaan wafer, yang berdampak negatif pada proses selanjutnya, sementara kurang polesan dapat mengakibatkan tonjolan, yang keduanya merugikan pembuatan dan kinerja perangkat.karakteristik elastisitas dan deformasi pad polishing adalah indikator penting untuk menilai kinerjanya.

Penyebaran Panas yang Efisien

Dalam proses polishing mekanik kimia, panas yang dihasilkan dari gesekan mekanik dan reaksi kimia tidak dapat diabaikan.Jika panas menumpuk dan menyebabkan suhu lokal meningkat terlalu tinggi, dapat mempengaruhi sifat fisik dan kimia dari bahan wafer dan dapat mempercepat penuaan dan keausan pad polesan, mengurangi stabilitas proses dan hasil produk.Pad polesan yang terbuat dari bahan dengan konduktivitas termal yang baik (seperti poliuretan) dapat dengan cepat mentransfer panas ke pelat polesan dan sistem pendinginSelain itu, desain pad polishing akan mempertimbangkan mengoptimalkan saluran aliran udara untuk meningkatkan konveksi alami dan efek radiasi termal,meningkatkan efisiensi disipasi panas lebih lanjut.

Distribusi dan Pengiriman Limbah Kimia yang Seragam

Limbah kimia, sebagai medium kimia utama dalam proses polishing mekanik kimia, memiliki distribusi yang seragam dan pengiriman efektif yang secara langsung mempengaruhi hasil polishing dan efisiensi.Desain pola yang kompleks di permukaan pad polesan (seperti pola spiral, pola kisi-kisi, dan pola lingkaran konsentris) tidak hanya estetis tetapi juga penting untuk mencapai tujuan ini.Saluran mikro dan alur yang terbentuk oleh pola ini dapat mengarahkan bubur kimia untuk terus menerus dan merata mengalir ke arah area kontak antara wafer dan polishing pad, memastikan bahwa reaksi kimia dan abrasi fisik terjadi secara bersamaan.pola ini dapat secara efektif membawa dan menghilangkan puing-puing dan limbah yang dihasilkan selama proses polesan, mencegah mereka untuk menempel kembali ke permukaan wafer dan mempengaruhi kualitas polesan.

Karena teknologi semikonduktor terus berkembang, persyaratan untuk bahan polishing pad menjadi semakin ketat.Pengenalan bahan baru seperti polimer komposit dan nanocomposites memberikan polishing pad dengan ketahanan haus yang lebih tinggiSelain itu, teknik modifikasi permukaan, seperti perawatan plasma dan ukiran laser,dapat lebih meningkatkan struktur mikro pad polesan, meningkatkan kinerja mereka.