Postopek izdelave ključev za rezine

Postopek poliranja
Z nenehnim razvojem tehnologije izdelave integriranih vezij (IC) postaja velikost čipov vedno manjša, število medsebojnih povezovalnih plasti se povečuje in premer rezin se prav tako povečuje. Da bi dosegli večplastno ožičenje, mora imeti površina rezine izjemno visoko ravnost, gladkost in čistost, kemično mehansko poliranje (CMP) pa je trenutno najučinkovitejša tehnologija sploščenja rezin. Imenuje se pet najpomembnejših ključnih tehnologij proizvodnje IC skupaj z litografijo, jedkanjem, ionsko implantacijo in PVD/CVD.
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 kPa) je zelo verjetno, da bo povzročil težave, kot so lomljenje in praske materialov Low-k in luščenje vmesnika Low-k media/baker. Izjemno nizek tlak CMP (<3.448 kPa) will be the main development direction of CMP equipment and technology in the future.
V procesu CMP ima polirna glava predvsem naslednje vloge: ① Izvedite pritisk na rezino; ② Poganjajte rezino, da se vrti in prenaša navor; ③ Prepričajte se, da sta rezina in polirna blazinica vedno dobro nameščeni, ne da bi odpadla ali se drobila. Poleg tega je v vrhunski opremi CMP polirna glava prednostno sposobna vpeti rezino z lastno strukturo brez pomoči zunanjih pogojev, da izboljša učinkovitost proizvodnje.
Zonska tlačna polirna glava je pomemben dejavnik pri merjenju tehnične ravni opreme CMP. Njegova osnovna ideja izhaja iz modela Preston. Po tem modelu. Glede na raziskavo CHEN-a in drugih, več predelnih sten ima polirna glava, močnejša je njena sposobnost prilagajanja hitrosti odstranjevanja materiala. Vendar več kot je predelnih sten, bolj zapletena je njegova struktura in težje jo je razviti. Za razdelitev velikosti posamezne cone polirne glave ni posebnih zahtev. Lahko se razdeli enakomerno ali razdeli glede na dejansko notranjo strukturo polirne glave.
Da preprečite, da bi se rezina med vrtenjem vrgla ven, mora imeti polirna glava strukturo pritrdilnega obroča. V zgodovini razvoja tehnologije CMP sta se pojavili dve vrsti zadrževalnih obročev: fiksni zadrževalni obroči in plavajoči zadrževalni obroči. Ker se fiksni zadrževalni obroč ne more izogniti učinku robov, trenutna glavna oprema CMP uporablja lebdeči zadrževalni obroč. Z različnimi pritiski na plavajoči zadrževalni obroč je mogoče prilagoditi stanje stika med rezino in polirno blazinico, s čimer se učinkovito izboljša robni učinek.
Ker se zadrževalni obroč tesno prilega polirni blazinici, je treba na dnu zadrževalnega obroča oblikovati vrsto utorov, ki usmerjajo polirno tekočino, da gladko vstopi v vmesnik rezine/polirne blazinice. Poleg tega je treba za podaljšanje življenjske dobe zadrževalni obroč izbrati iz materialov visoke trdnosti, odpornih proti koroziji in obrabi, kot sta polifenilen sulfid (PPS) ali polietereterketon (PEEK).
Kot smo že omenili, je pomembna funkcija polirne glave vpetje rezine in realizacija hitrega in zanesljivega prenosa rezine med postajo za polnjenje in razkladanje ter polirno postajo. V zgodovini razvoja tehnologije CMP je bilo veliko metod vpenjanja, kot so mehansko vpenjanje, parafinsko lepljenje in vakuumske priseske, vendar zgornje metode ne morejo več izpolnjevati zahtev vrhunske opreme CMP glede učinkovitosti, zanesljivosti, in čistočo. Večconska polirna glava uporablja metodo vakuumske adsorpcije za vpenjanje rezine. Osnovno načelo je prikazano na sliki 2. Najprej se na večconsko zračno blazino uporabi pozitiven tlak, da se iztisne zrak med zračno blazino in rezino, nato pa se uporabi krmiljenje kombinacije pozitivnega in negativnega tlaka različnih predelnih sten zračne blazine. območje negativnega tlaka med zračno blazino in rezino, rezina pa je trdno adsorbirana na polirno glavo. Ta metoda v celoti izkoristi strukturo večconske zračne blazine same polirne glave in ima prednosti hitrega, zanesljivega in brez onesnaževanja.