Процес производње кључева за плочице

Процес полирања
Уз континуирани развој технологије производње интегрисаних кола (ИЦ), величина карактеристика чипа је све мања и мања, број слојева међусобне везе се повећава, а пречник плочице се такође повећава. Да би се постигло вишеслојно ожичење, површина плочице мора имати изузетно високу равност, глаткоћу и чистоћу, а хемијско механичко полирање (ЦМП) је тренутно најефикаснија технологија равнања плочице. Назива се пет најважнијих кључних технологија производње ИЦ заједно са литографијом, гравирањем, јонском имплантацијом и ПВД/ЦВД.
CMP equipment is mainly composed of polishing head, polishing disc, dresser, polishing liquid delivery system and other parts. The polishing head and its pressure control system are the most critical and complex components, and are the basis and core of CMP technology to achieve nano-level flattening. At present, the most advanced 300mm wafer polishing head abroad is loaded by air pressure, with functions such as zone pressure, vacuum adsorption, floating holding ring and self-adaptation, which is very complex. With the continuous reduction of feature size and the continuous increase of wafer diameter, the requirements for CMP surface quality are getting higher and higher, and the traditional single-zone pressure polishing head can no longer meet the requirements. If the polishing head can divide the wafer into multiple areas for loading, the material removal rate of different areas can be controlled by changing the amount of applied pressure. The polishing head of the current international high-end 300 mm wafer CMP equipment usually has three pressure zones. In addition, at the 45 nm technology node and below, the current CMP equipment (polishing pressure>6,985 кПа) врло је вероватно да ће изазвати проблеме као што су ломљење и гребање Лов-к материјала и љуштење интерфејса Лов-к медијум/бакар. ЦМП ултра ниског притиска (<3.448 kPa) will be the main development direction of CMP equipment and technology in the future.
У ЦМП процесу, глава за полирање углавном игра следеће улоге: ① Притискати плочицу; ② Покретање плочице да се окреће и преноси обртни момент; ③ Уверите се да су плочица и подлога за полирање увек добро постављени, без падања или крхотина. Поред тога, у врхунској ЦМП опреми, глава за полирање је пожељно у стању да стегне плочицу својом сопственом структуром без помоћи спољних услова како би се побољшала ефикасност производње.
Глава за полирање под притиском је важан фактор у мерењу техничког нивоа ЦМП опреме. Његова основна идеја потиче од модела Престон. Према овом моделу. Према истраживању ЦХЕН ет ал., што више преграда има глава за полирање, то је већа њена способност да прилагоди брзину уклањања материјала. Међутим, што је више партиција, то је њена структура сложенија и теже се развија. Не постоји посебан захтев за поделу величине сваке зоне главе за полирање. Може се поделити подједнако или поделити према стварној унутрашњој структури главе за полирање.
Да би се спречило избацивање плочице током ротације, глава за полирање мора имати структуру прстена за причвршћивање. У историји развоја ЦМП технологије појавила су се два типа потпорних прстенова: фиксни потпорни прстенови и плутајући потпорни прстенови. Пошто фиксни причврсни прстен не може да избегне ефекат ивице, тренутна главна ЦМП опрема користи плутајући причврсни прстен. Применом различитих притисака на плутајући причврсни прстен, контактно стање између плочице и подлоге за полирање може се подесити, чиме се ефективно побољшава ефекат ивице.
Пошто се прстен за причвршћивање чврсто уклапа са подлогом за полирање, на дну причврсног прстена мора бити дизајниран низ жлебова како би се течност за полирање водила да несметано уђе у интерфејс плочице/подметача за полирање. Поред тога, да би се побољшао животни век, потпорни прстен треба изабрати од материјала високе чврстоће, отпорних на корозију и хабања, као што су полифенилен сулфид (ППС) или полиетеретеркетон (ПЕЕК).
Као што је раније поменуто, важна функција главе за полирање је да стегне плочицу и оствари брз и поуздан пренос плочице између станице за утовар и истовар и станице за полирање. У историји развоја ЦМП технологије, било је много метода стезања као што су механичко стезање, спајање парафина и вакуумске усисне чаше, али горе наведене методе више не могу да испуне захтеве врхунске ЦМП опреме у погледу ефикасности, поузданости, и чистоћа. Глава за полирање са више зона користи методу вакуумске адсорпције за стезање плочице. Основни принцип је приказан на слици 2. Прво, позитивни притисак се примењује на вишезонски ваздушни јастук да би се истиснуо ваздух између ваздушног јастука и плочице, а затим се користи контрола комбинације позитивног и негативног притиска различитих преграда ваздушног јастука за формирање зона негативног притиска између ваздушног јастука и плочице, а плочица је чврсто адсорбована на глави за полирање. Овај метод у потпуности користи структуру ваздушног јастука са више зона саме главе за полирање и има предности брзог, поузданог и без загађења.