CMPプロセスのやり方

CMPプロセス:

1. を修正します。ウエハース研磨ヘッドの底部に研磨パッドを置き、研磨ディスクの上に置きます。

2. 回転する研磨ヘッドが回転する研磨パッドを一定の圧力で押し付け、シリコンウェーハ表面と研磨パッドの間にナノ砥粒と薬液からなる流動研削液が加えられます。研磨パッドの伝達と遠心力により研削液が均一に塗布され、シリコンウェーハと研磨パッドの間に液膜が形成されます。

3. 化学的膜除去と機械的膜除去を交互に繰り返すことで平坦化を実現します。

CMPの主な技術パラメータ:

研削速度:単位時間当たりに除去される材料の厚さ。

平坦度: (シリコンウェーハ上の特定の点におけるCMP前後の段差/CMP前の段差) * 100%、

研削均一性: ウェハ内均一性とウェハ間均一性を含む。ウェーハ内均一性とは、単一のシリコンウェーハ内のさまざまな位置における研削速度の一貫性を指します。ウェーハ間均一性とは、同じ CMP 条件下での異なるシリコンウェーハ間の研削速度の一貫性を指します。

欠陥量: CMP プロセス中に生成されるさまざまな表面欠陥の数と種類を反映し、半導体デバイスの性能、信頼性、歩留まりに影響を与えます。主に傷、凹み、浸食、残留物、粒子汚染が含まれます。

CMP アプリケーション

半導体製造の全工程において、シリコンウェーハ製造、ウェーハ製造からパッケージングまで、CMP プロセスを繰り返し使用する必要があります。

シリコンウェーハの製造工程では、結晶棒をシリコンウェーハに切断した後、研磨・洗浄を行って鏡のような単結晶シリコンウェーハを得る必要があります。

イオン注入、薄膜堆積、リソグラフィー、エッチング、多層配線リンクなどのウェーハ製造プロセスでは、製造表面の各層がナノメートルレベルで全体的な平坦性を確実に達成するために、多くの場合、 CMP プロセスを繰り返します。

先進的なパッケージングの分野では、CMP プロセスの導入と大量使用がますます増えており、その中でもシリコン ビア (TSV) テクノロジー、ファンアウト、2.5D、3D パッケージングなどでは、大量の CMP プロセスが使用されることになります。

研磨材の種類に応じて、CMPは次の3種類に分類されます。

1. 基板、主にシリコン材料

2. アルミニウム/銅の金属相互接続層、Ta/Ti/TiN/TiNxCy およびその他の拡散バリア層、接着層を含む金属。

3. SiO2、BPSG、PSG などの層間誘電体、SI3N4/SiOxNy などのパッシベーション層、およびバリア層を含む誘電体。