Planarization Produto-Mecânico das Bolachas de Semicondutor - Condicionadores da Almofada de Phoenix da Cerâmica Técnica de Morgan

Enquanto os dispositivos electrónicos se tornam sempre menores e os circuitos integrados se tornam cada vez mais complexos, mais atenção está sendo focalizada no planarization produto-mecânico (CMP), uma técnica usada para aplainar bolachas de semicondutor entre as camadas depositadas que são parte da fabricação da microplaqueta. Um elemento convenientemente pequeno e pela maior parte ignorado do processo do CMP, o condicionador da almofada que é usado para limpar constantemente a almofada que aplaina a bolacha, está entrando o projector. Os materiais Novos estão sendo desenvolvidos enquanto as microplaquetas se tornam mais complexas e os construtores encontram que isso uns materiais de acondicionamento mais velhos são incapazes de produzir a qualidade exigida. Há um relacionamento simbiótico entre o condicionador da almofada e a almofada. Seu projecto influencia a textura da almofada, que afecta por sua vez o rendimento e a produtividade no processo da fabricação da microplaqueta.

Para Trás aproximadamente uma década há, o CMP representou o lustro produto-mecânico. Naquela época, as microplaquetas tiveram tipicamente apenas algumas camadas e o CMP alisou a superfície da microplaqueta assim que a camada seguinte aderiria correctamente.

As microplaquetas De Hoje são mais tridimensionais, e os construtores são estruturas verticais do complexo de construção com muitas camadas. Estão sendo fabricados usando a fotolitografia, em que os feixes de luz são projectados através de um grupo de cabelos transversais em uma bolacha de silicone coberta com um material fotossensível, gravando desse modo um circuito na bolacha de semicondutor. O processo da fotolitografia exige que cada camada seja extremamente lisa ou a luz não pode focalizar correctamente.

Ao mesmo tempo, os nós, os pontos no circuito onde dois ou mais elementos do circuito se encontram, diminuíram em tamanho consideravelmente. Apenas uma década há, o nó típico era aproximadamente 130 mícrons; agora está em 22 nanômetros e na queda. Enquanto o tamanho diminui, está tornando-se cada vez mais mais importante assegurar superfícies (planas) planares entre camadas.

A capacidade para obter mais transistor embalados em um CMP dos meios da área menor tornou-se mais importante, desde que as microplaquetas devem ser lisas antes que uma camada nova esteja construída. A necessidade crescente para superfícies planares com as asperezas menores (uma medida da aspereza ou unevenness de uma superfície da almofada de lustro) combinadas com a dificuldade na obtenção surge planar, faz o melhoramento da etapa do CMP essencial à indústria do semicondutor.

O CMP usa uma pasta líquida química abrasiva e corrosiva conjuntamente com uma almofada de lustro e um anel de retenção, para remover para fora o material de superfície e mesmo a topografia irregular na bolacha. O processo aplaina a bolacha e prepara-a para a formação de elementos do circuito adicionais. A almofada e a bolacha são pressionadas junto por uma cabeça de lustro dinâmica, mantidas no lugar por um anel de retenção e giradas então em uma grande mesa redonda com os machados diferentes da rotação.

O produto químico e os componentes mecânicos da pasta variam segundo o que está sendo removido. Os Produtos Químicos na pasta reagem com e/ou enfraquecem o material a ser removido. As partículas abrasivas na pasta aceleram este processo de enfraquecimento.

A almofada de lustro é o sistema de entrega que agarra a pasta e a distribui sob a bolacha assim que o produto químico e os processos mecânicos podem ocorrer; ajuda a limpar os materiais reagidos da superfície. As Almofadas são tipicamente discos do poliuretano com sulcos de superfície que embebem acima e guardaram a pasta. Podem ser tão grandes quanto 36 polegadas no diâmetro e sobre 1/8th de uma polegada grossa. O processo toma ao redor sessenta aos segundos noventas para cada polimento. As almofadas de Polonês podem durar de aproximadamente vinte a quarenta horas e podem terminar 1.000 a 10.000 bolachas segundo o processo particular.

O CMP é um processo sujo e grande deve ser tomado para assegurar-se de que os resíduos químicos e mecânicos suspendidos no líquido da pasta não obtenham sobre às bolachas. O condicionador da almofada é o “alto - lixa da tecnologia” trazida entre cada bolacha para limpar a almofada de lustro. Feito Tradicional do grão do diamante, os condicionadores da almofada são fixados a um braço de acondicionamento, que se mova para a frente e para trás através da almofada realmente que corta e que limpa o resíduo e a pasta restantes enquanto a almofada gira.

O grão do diamante no condicionador da almofada pode produzir uma superfície áspera com asperezas nas almofadas de lustro, que podem causar defeitos nas microplaquetas complexas. Também, o grão pode levantar um problema se os cristais caem a superfície e riscam uma bolacha. Isto é particularmente problemático com pastas do metal que contêm o ácido, que pode corrmoer a matriz do metal que guardara o grão do diamante à superfície do condicionador.

As almofadas de lustro gastam devido à acção de estaca necessário para limpá-los e condicionar, e são uma despesa consumível principal aos construtores de microplaqueta. A chave é poder limpar a almofada enquanto removendo como pouco material como possível de modo que o processo do CMP execute o maior tempo possível.

Os materiais Novos que estão sendo tornados estão melhorando a etapa de acondicionamento do CMP e estão melhorando o rendimento e a produtividade no processo da fabricação da microplaqueta.

Um Outro realce ao material é a revelação de condicionadores da almofada da borda. O Contacto é feito pelas bordas da carcaça cerâmica proprietária preciso-feita à máquina com as superfícies elevados revestidas com o diamante do CVD. Esta superfície do diamante tem a vantagem das facetas múltiplas da estaca comparadas com os somente um ou dois de ponta de uma única partícula do cristal do diamante. As bordas deste material novo podem ser projectadas em uma variedade de testes padrões, incluindo espirais ou círculos concêntricos, com dimensões específico-projetadas, produzindo as texturas da almofada que aperfeiçoam o desempenho do CMP para cada aplicação.