Mis on Wafer CMP poleerimispulber?

Vahvli CMP poleerimispulberon spetsiaalselt valmistatud vedel materjal, mida kasutatakse pooljuhtide valmistamise CMP protsessis. See koosneb veest, keemilistest söövitusainetest, abrasiividest ja pindaktiivsetest ainetest, mis võimaldavad nii keemilist söövitamist kui ka mehaanilist poleerimist.Pulbri põhieesmärk on täpselt kontrollida vahvli pinnalt materjali eemaldamise kiirust, vältides samal ajal kahjustusi või liigset materjali eemaldamist.

1. Keemiline koostis ja funktsioon

Wafer CMP poleerimispulberi põhikomponendid on järgmised:

• Abrasiivsed osakesed: tavalised abrasiivid, nagu ränidioksiid (SiO2) või alumiiniumoksiid (Al2O3). Need osakesed aitavad eemaldada vahvli pinna ebatasased osad.
• Keemilised söövitajad: näiteks vesinikfluoriidhape (HF) või vesinikperoksiid (H2O2), mis kiirendavad vahvli pinnamaterjali söövitamist.
• Pindaktiivsed ained: need aitavad suspensiooni ühtlaselt jaotada ja suurendavad selle kontakti efektiivsust vahvli pinnaga.
• pH regulaatorid ja muud lisandid: kasutatakse läga pH reguleerimiseks, et tagada optimaalne jõudlus konkreetsetes tingimustes.

2. Tööpõhimõte

Wafer CMP Polishing Slurry tööpõhimõte ühendab keemilise söövitamise ja mehaanilise hõõrdumise. Esiteks lahustavad keemilised söövitajad vahvli pinnal oleva materjali, pehmendades ebatasased alad. Seejärel eemaldavad lägas olevad abrasiivsed osakesed mehaanilise hõõrdumise kaudu lahustunud piirkonnad. Reguleerides abrasiivide osakeste suurust ja kontsentratsiooni, saab eemaldamiskiirust täpselt kontrollida. Selle kahekordse toime tulemuseks on väga tasane ja sile vahvlipind.

Vahvli CMP poleerimismassi rakendused

Pooljuhtide tootmine

CMP on pooljuhtide tootmises ülioluline samm. Kuna kiibitehnoloogia areneb väiksemate sõlmede ja suurema tiheduse suunas, muutuvad vahvli pinna tasasuse nõuded rangemaks. Wafer CMP poleerimispulber võimaldab täpselt kontrollida eemaldamiskiirust ja pinna siledust, mis on ülitäpse laastu valmistamise jaoks ülioluline.

Näiteks kiipide tootmisel 10 nm või väiksemates protsessisõlmedes mõjutab Wafer CMP poleerimispulga kvaliteet otseselt lõpptoote kvaliteeti ja saagist. Keerulisemate struktuuride täitmiseks peab läga erinevate materjalide, näiteks vase, titaani ja alumiiniumi poleerimisel toimima erinevalt.

Litograafiakihtide planariseerimine

Fotolitograafia kasvava tähtsusega pooljuhtide tootmises saavutatakse litograafiakihi tasandamine CMP protsessi kaudu. Fotolitograafia täpsuse tagamiseks särituse ajal peab vahvli pind olema täiesti tasane. Sel juhul ei eemalda Wafer CMP poleerimispulber mitte ainult pinna karedust, vaid tagab ka, et vahvel ei kahjustata, hõlbustades järgnevate protsesside sujuvat läbiviimist.

Täiustatud pakkimistehnoloogiad

Täiustatud pakendites mängib keskset rolli ka Wafer CMP poleerimispulber. Seoses selliste tehnoloogiate nagu 3D-integraallülituste (3D-IC) ja ventileeritava vahvlitasemega pakendi (FOWLP) levikuga on vahvlipinna tasasuse nõuded muutunud veelgi karmimaks. Wafer CMP poleerimispulga täiustused võimaldavad neid täiustatud pakkimistehnoloogiaid tõhusalt toota, mille tulemuseks on peenemad ja tõhusamad tootmisprotsessid.

Vahvli CMP poleerimismassi arendamise suundumused

1. Suurema täpsuse saavutamine

Pooljuhttehnoloogia arenedes väheneb kiipide suurus jätkuvalt ja tootmiseks vajalik täpsus muutub nõudlikumaks. Järelikult peab Wafer CMP poleerimispulber arenema, et tagada suurem täpsus. Tootjad töötavad välja suspensioone, mis suudavad täpselt kontrollida eemaldamiskiirust ja pinna tasasust, mis on olulised 7 nm, 5 nm ja veelgi arenenumate protsessisõlmede jaoks.

2. Keskendumine keskkonnale ja jätkusuutlikkusele

Kuna keskkonnaeeskirjad muutuvad karmimaks, töötavad lägatootjad ka keskkonnasõbralikumate toodete väljatöötamise nimel. Kahjulike kemikaalide kasutamise vähendamine ning läga ringlussevõetavuse ja ohutuse suurendamine on muutunud läga uurimis- ja arendustegevuse kriitilisteks eesmärkideks.

3. Vahvlimaterjalide mitmekesistamine

Erinevad vahvlimaterjalid (nagu räni, vask, tantaal ja alumiinium) nõuavad erinevat tüüpi CMP suspensioone. Kuna uusi materjale kasutatakse pidevalt, tuleb ka Wafer CMP poleerimispulga koostisi kohandada ja optimeerida, et need vastaksid nende materjalide spetsiifilistele poleerimisvajadustele. Eelkõige kõrgkvaliteetsete metallväravate (HKMG) ja 3D NAND-välkmälu tootmise puhul muutub üha olulisemaks uute materjalide jaoks kohandatud suspensioonide väljatöötamine.