Mikä on Wafer CMP -kiillotusliete?

Wafer CMP -kiillotuslieteon erityisesti muotoiltu nestemäinen materiaali, jota käytetään CMP-prosessissa puolijohteiden valmistuksessa. Se koostuu vedestä, kemiallisista etsausaineista, hioma-aineista ja pinta-aktiivisista aineista, mikä mahdollistaa sekä kemiallisen syövytyksen että mekaanisen kiillotuksen.Lietteen ydintarkoituksena on ohjata tarkasti materiaalin poistumisnopeutta kiekon pinnalta samalla kun estetään vaurioita tai liiallista materiaalin poistumista.

1. Kemiallinen koostumus ja toiminta

Wafer CMP -kiillotuslietteen ydinkomponentteja ovat:

• Hiomahiukkaset: Yleiset hioma-aineet, kuten piidioksidi (SiO2) tai alumiinioksidi (Al2O3). Nämä hiukkaset auttavat poistamaan kiekon pinnan epätasaiset osat.
• Kemialliset etsausaineet: Kuten fluorivetyhappo (HF) tai vetyperoksidi (H2O2), jotka nopeuttavat kiekon pintamateriaalin syövytystä.
• Pinta-aktiiviset aineet: Nämä auttavat levittämään lietteen tasaisesti ja parantamaan sen kontaktitehoa kiekon pinnan kanssa.
• pH:n säätimet ja muut lisäaineet: Käytetään lietteen pH:n säätämiseen optimaalisen suorituskyvyn varmistamiseksi tietyissä olosuhteissa.

2. Toimintaperiaate

Wafer CMP Polishing Slurryn toimintaperiaatteessa yhdistyvät kemiallinen syövytys ja mekaaninen hankaus. Ensinnäkin kemialliset etsausaineet liuottavat kiekon pinnalla olevan materiaalin pehmentäen epätasaisia ​​alueita. Sitten lietteen hankaavat hiukkaset poistavat liuenneet alueet mekaanisen kitkan avulla. Hioma-aineiden hiukkaskokoa ja pitoisuutta säätämällä poistonopeutta voidaan säätää tarkasti. Tämä kaksoistoiminto johtaa erittäin tasaiseen ja sileään kiekon pintaan.

Wafer CMP -kiillotuslietteen sovellukset

Puolijohteiden valmistus

CMP on ratkaiseva askel puolijohteiden valmistuksessa. Siruteknologian edistyessä kohti pienempiä solmuja ja suurempia tiheyksiä, kiekkojen pinnan tasaisuutta koskevat vaatimukset tiukenevat. Wafer CMP Polishing Slurry mahdollistaa tarkan hallinnan poistonopeudesta ja pinnan sileydestä, mikä on elintärkeää erittäin tarkkaan lastujen valmistukseen.

Esimerkiksi valmistettaessa lastuja 10 nm:n tai pienemmissä prosessisolmuissa Wafer CMP Polishing Slurryn laatu vaikuttaa suoraan lopputuotteen laatuun ja saantoon. Monimutkaisempien rakenteiden täyttämiseksi lietteen on toimittava eri tavalla eri materiaaleja, kuten kuparia, titaania ja alumiinia, kiillotettaessa.

Litografiakerrosten tasoitus

Kun valolitografian merkitys puolijohteiden valmistuksessa kasvaa, litografiakerroksen tasoitus saadaan aikaan CMP-prosessilla. Fotolitografian tarkkuuden varmistamiseksi valotuksen aikana kiekon pinnan on oltava täysin tasainen. Tässä tapauksessa Wafer CMP Polishing Slurry ei ainoastaan ​​poista pinnan epätasaisuutta, vaan myös varmistaa, ettei kiekolle aiheudu vaurioita, mikä helpottaa myöhempien prosessien sujuvaa suorittamista.

Kehittyneet pakkaustekniikat

Edistyksissä pakkauksissa Wafer CMP Polishing Slurry on myös keskeinen rooli. Teknologioiden, kuten 3D-integroitujen piirien (3D-IC) ja fan-out kiekkotason pakkausten (FOWLP) nousun myötä kiekkojen pinnan tasaisuutta koskevat vaatimukset ovat tulleet entistä tiukemmiksi. Wafer CMP Polishing Slurryn parannukset mahdollistavat näiden edistyneiden pakkaustekniikoiden tehokkaan tuotannon, mikä johtaa hienompiin ja tehokkaampiin valmistusprosesseihin.

Vofer CMP -kiillotuslietteen kehitystrendit

1. Edistyminen korkeampaan tarkkuuteen

Puolijohdetekniikan edetessä sirujen koko pienenee edelleen ja valmistuksen tarkkuus kasvaa. Tämän vuoksi Wafer CMP -kiillotuslietteen on kehitettävä tarjoamaan korkeampaa tarkkuutta. Valmistajat kehittävät lietteitä, joilla voidaan tarkasti ohjata poistonopeutta ja pinnan tasaisuutta, mikä on välttämätöntä 7 nm:n, 5 nm:n ja vielä kehittyneemmille prosessisolmuille.

2. Ympäristö ja kestävä kehitys

Ympäristömääräysten tiukentuessa lietteen valmistajat pyrkivät myös kehittämään ympäristöystävällisempiä tuotteita. Haitallisten kemikaalien käytön vähentäminen sekä lietteiden kierrätettävyyden ja turvallisuuden parantaminen ovat nousseet lietteen tutkimuksen ja kehityksen kriittisiksi tavoitteiksi.

3. Kiekkomateriaalien monipuolistaminen

Erilaiset kiekkomateriaalit (kuten pii, kupari, tantaali ja alumiini) vaativat erityyppisiä CMP-lietteitä. Koska uusia materiaaleja levitetään jatkuvasti, myös Wafer CMP Polishing Slurryn formulaatioita on säädettävä ja optimoitava vastaamaan näiden materiaalien erityisiä kiillotustarpeita. Erityisesti high-k-metalliporttien (HKMG) ja 3D NAND-flash-muistin tuotannossa uusille materiaaleille räätälöityjen lietteiden kehittäminen on yhä tärkeämpää.