Planarization mécanique chimique des Disques de Semi-conducteur - Climatiseurs de Tampon de Phoenix de Céramique Industrielle de Morgan

Pendant Que les appareils électroniques deviennent toujours plus petits et les circuits intégrés deviennent de plus en plus complexes, plus d'attention est concentrée sur la planarization mécanique chimique (CMP), une technique employée pour aplatir des disques de semi-conducteur entre les couches déposées qui font partie de fabrication de puce. On élément apparemment petit et en grande partie ignoré du procédé de CMP, le climatiseur de tampon qui est utilisé pour nettoyer continuellement le tampon qui aplatit le disque, entre dans le projecteur. Des matériaux Neufs sont développés pendant que les puces deviennent plus complexes et les constructeurs trouvent que cela des matériaux de révision plus anciens ne peuvent pas produire la qualité exigée. Il y a une relation symbiotique entre le climatiseur de tampon et le tampon. Son design influence la texture du tampon, qui affecte consécutivement le rendement et la productivité dans le procédé de fabrication de puce.

De Retour environ il y a une décennie, le CMP a représenté le polissage produit chimique-mécanique. En ces jours, les puces ont type eu juste quelques couches et le CMP a lissé la surface de la puce ainsi la prochaine couche adhérerait correctement.

Les puces D'aujourd'hui sont plus en trois dimensions, et les constructeurs sont les structures verticales de composé de bâtiment avec beaucoup de couches. Ils sont fabriqués utilisant la photolithographie, dans laquelle des faisceaux de lumière sont projetés par un ensemble de poils croisés sur un disque de silicium couvert du matériau photosensible, corrodant de ce fait un circuit dans le disque de semi-conducteur. Le procédé de photolithographie exige que chaque couche soit extrêmement plate ou la lumière ne peut pas s'orienter correctement.

En même temps, les noeuds, les remarques sur le circuit où deux éléments de circuit ou plus se réunissent, ont diminué dans la taille considérablement. Juste il y a une décennie, le noeud typique était environ 130 microns ; maintenant il est à 22 nanomètres et à la chute. Pendant Que la taille diminue, il devient de plus en plus plus important d'assurer les surfaces (plates) planaires entre les couches.

La capacité d'obtenir plus de transistors bourrés dans un CMP de moyens de plus petite zone est devenue plus importante, puisque les puces doivent être plates avant qu'une couche neuve soit établie. Le besoin croissant de surfaces planaires avec de plus petites aspérités (une mesure de rugosité ou aspérités d'une surface de tampon de polissage) combinées avec la difficulté dans l'obtention apprête planaire, effectue améliorer l'essentiel de phase de CMP à l'entreprise de semiconducteurs.

Le CMP emploie une boue d'émoulage liquide chimique abrasive et corrosive conjointement avec un tampon de polissage et un anneau de retenue, pour enlever le matériau extérieur et égaliser la topographie irrégulière sur le disque. Le procédé aplatit le disque et le prépare pour la formation des éléments de circuit supplémentaires. Le tampon et le disque sont appuyés ensemble par une tête de polissage dynamique, retenus en place par un anneau de retenue et puis tournés sur une grande table ronde avec différentes haches de rotation.

Le produit chimique et les éléments mécaniques de la boue d'émoulage varient selon ce qui est retiré. Les Produits chimiques dans la boue d'émoulage réagissent avec et/ou affaiblissent le matériau à retirer. Les particules abrasives dans la boue d'émoulage accélèrent ce procédé de affaiblissement.

Le tampon de polissage est le système de distribution qui saisit la boue d'émoulage et la distribue sous le disque ainsi le produit chimique et les procédés mécaniques peuvent se produire ; il aide à essuyer les matériaux réagis de la surface. Les Tampons sont type des disques de polyuréthane avec les incisions extérieures qui absorbent et retiennent la boue d'émoulage. Ils peuvent être aussi grands que 36 pouces de diamètre et au sujet de 1/8th de pouce épais. Le procédé prend environ soixante à quatre-vingt-dix secondes pour chaque poli. Les tampons de Polonais peuvent durer d'environ vingt à quarante heures et peuvent remplir 1.000 à 10.000 disques selon le procédé particulier.

Le CMP est un procédé modifié et des soins grands doivent être pris pour s'assurer que les résidus chimiques et mécaniques suspendus dans le liquide de boue d'émoulage ne réussissent pas aux disques. Le climatiseur de tampon est « le papier sablé de pointe » porté entre chaque disque pour nettoyer le tampon de polissage. Traditionnellement effectué de la poussière abrasive de diamant, des climatiseurs de tampon sont fixés à un bras de révision, qui déménage dans les deux sens en travers du tampon réellement coupant et nettoyant le résiduel et la boue d'émoulage de surplus pendant que le tampon tourne.

La poussière abrasive de diamant dans le climatiseur de tampon peut produire une surface approximative avec des aspérités dans les tampons de polissage, qui peuvent entraîner des défauts dans les puces complexes. En Outre, la poussière abrasive peut poser un problème si les cristaux tombent la surface et rayent un disque. C'est particulièrement problématique avec les boues d'émoulage en métal qui contiennent l'acide, qui peut éroder la modification en métal retenant la poussière abrasive de diamant sur la surface de climatiseur.

Les tampons de polissage s'usent à l'extérieur en raison de l'action de coupe requise pour les nettoyer et réviser, et sont des frais consommables importants aux fabricants de puces. La clé est de pouvoir nettoyer le tampon tout en retirant en tant que peu de matériau comme possible de sorte que le procédé de CMP exécute aussi longtemps que possible.

Les matériaux Neufs étant développés améliorent la phase de révision de CMP et améliorent le rendement et la productivité dans le procédé de fabrication de puce.

Une Autre amélioration au matériau est le développement des climatiseurs de tampon d'arête. Le Contact est établi par les arêtes du substrat céramique de propriété industrielle précis-usiné avec les surfaces élevées enduites du diamant de CVD. Cette surface de diamant a l'avantage des facettes multiples de coupe avec seulement un ou deux tranchants d'une particule unique de cristal de diamant. Les arêtes de ce matériau neuf peuvent être conçues dans un grand choix de configurations, y compris des spirales ou des cercles concentriques, avec des cotes particulier-conçues, produisant les textures de tampon qui optimisent la performance de CMP pour chaque application.