Làm bóng bằng hóa học là gì?

Trong sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp bán dẫn, công nghệ đánh bóng cơ học hóa học (CMP) là quy trình cốt lõi để đạt được mức độ phẳng cực cao trên bề mặt chip.Bàn đánh bóng, là một tiêu thụ chính trong thiết bị CMP, là cực kỳ quan trọng. Bài viết này sẽ khám phá cơ chế hoạt động, các cân nhắc thiết kế và tác động của miếng đệm đánh bóng CMP trên toàn bộ quy trình.

1Định nghĩa và cấu trúc của đệm đánh bóng

Các miếng đệm đánh bóng, như giao diện tiếp xúc trực tiếp trong các hệ thống CMP, bao phủ tấm đánh bóng và phục vụ như một môi trường trực tiếp để loại bỏ vật liệu khỏi bề mặt wafer.Chúng được thiết kế phức tạp và thường bao gồm một cấu trúc nhiều lớpCác lớp bên trong có thể bao gồm vật liệu gia cố, lớp phân tán nhiệt,hoặc lớp dính để đảm bảo sự ổn định tổng thể và độ bền của hiệu suấtSự lựa chọn vật liệu cho đệm đánh bóng là rất quan trọng vì chúng phải cân bằng khả năng chống mòn, linh hoạt, dẫn nhiệt,và sự ổn định hóa học để đối phó với các điều kiện phức tạp và biến đổi trong quá trình CMP.

2Nguyên tắc làm việc của sơn kim học cơ khí

Trong quá trình đánh bóng cơ học hóa học, sự tương tác giữa đệm đánh bóng và wafer tạo thành cơ sở để loại bỏ vật liệu.Wafer được cố định vào đầu máy và được nhấn vào miếng đệm quay với áp suất cụ thểTrong quá trình này,Pad đánh bóng không chỉ phục vụ như một môi trường cho sự mài mòn vật lý mà còn đạt được đánh bóng chính xác của bề mặt wafer thông qua hoạt động hợp tác với bùn hóa học.

3Các vai trò đa dạng của đệm đánh bóng

áp dụng áp suất đồng đều

Thiết kế linh hoạt của đệm đánh bóng là chìa khóa cho khả năng áp dụng áp lực đồng đều.đảm bảo rằng mỗi khu vực của bề mặt wafer trải qua một lực mài mòn nhất quánSự đồng nhất này rất quan trọng để tránh làm bóng quá mức hoặc làm bóng không đủ, điều này rất quan trọng để đạt được sự phẳng toàn cầu.Đánh bóng quá mức có thể tạo ra các vết nứt trên bề mặt wafer, ảnh hưởng tiêu cực đến các quy trình tiếp theo, trong khi đánh bóng không đủ có thể dẫn đến nhô ra, cả hai đều có hại cho việc chế tạo và hiệu suất thiết bị.đặc điểm đàn hồi và biến dạng của miếng đệm đánh bóng là các chỉ số quan trọng để đánh giá hiệu suất của nó.

Phân tán nhiệt hiệu quả

Trong quá trình đánh bóng cơ học hóa học, nhiệt được tạo ra từ ma sát cơ học và phản ứng hóa học không thể bỏ qua.Nếu nhiệt tích tụ và làm cho nhiệt độ địa phương tăng quá cao, nó có thể ảnh hưởng đến tính chất vật lý và hóa học của vật liệu wafer và có thể tăng tốc độ lão hóa và mòn của miếng đệm đánh bóng, làm giảm sự ổn định của quy trình và năng suất sản phẩm.Các miếng đệm đánh bóng được làm từ vật liệu dẫn nhiệt tốt (như polyurethane) có thể nhanh chóng chuyển nhiệt đến tấm đánh bóng và hệ thống làm mátNgoài ra, thiết kế của bộ đệm đánh bóng sẽ xem xét tối ưu hóa các kênh lưu lượng không khí để tăng cường hiệu ứng đối lưu tự nhiên và bức xạ nhiệt,cải thiện hơn nữa hiệu quả phân tán nhiệt.

Phân phối và phân phối đồng nhất bùn hóa học

Chất lỏng hóa học, là một môi trường hóa học quan trọng trong quá trình đánh bóng cơ học hóa học, có sự phân bố đồng nhất và phân phối hiệu quả ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả đánh bóng và hiệu quả.Các thiết kế mô hình phức tạp trên bề mặt của đệm đánh bóng (như mô hình xoắn ốc, các mẫu lưới, và các mẫu vòng tròn tập trung) không chỉ đẹp mắt mà còn rất cần thiết để đạt được mục tiêu này.Các microchannels và rãnh được hình thành bởi các mô hình này có thể hướng các chất bùn hóa học để liên tục và đồng đều chảy về phía khu vực tiếp xúc giữa miếng và đệm đánh bóng, đảm bảo rằng các phản ứng hóa học và mài mòn vật lý xảy ra đồng thời.Những mẫu này có thể mang đi và loại bỏ các mảnh vụn và chất thải được tạo ra trong quá trình đánh bóng, ngăn chặn chúng gắn lại với bề mặt wafer và ảnh hưởng đến chất lượng đánh bóng.

Khi công nghệ bán dẫn tiếp tục phát triển, các yêu cầu đối với vật liệu đệm đánh bóng ngày càng trở nên nghiêm ngặt.Việc giới thiệu các vật liệu mới như hợp chất polymer và nanocomposites cung cấp các miếng đệm đánh bóng có khả năng chống mòn cao hơnNgoài ra, các kỹ thuật sửa đổi bề mặt, chẳng hạn như xử lý plasma và khắc laser,có thể tăng cường thêm cấu trúc vi mô của các miếng đệm đánh bóng, cải thiện hiệu suất của họ.