Клучот за ефикасност и оптимизација на трошоците: Анализа на CMP за контрола на стабилноста на кашеста маса и стратегии за селекција

Во производството на полупроводници, наХемиска механичка планаризација (CMP)процесот е основната фаза за постигнување на планаризација на површината на обландата, директно одредувајќи го успехот или неуспехот на следните чекори на литографија. Како критичен потрошен материјал во CMP, перформансите на кашеста маса за полирање се крајниот фактор за контролирање на стапката на отстранување (RR), минимизирање на дефектите и подобрување на севкупниот принос.

Овој водич обезбедува систематска анализа на техничката рамка за кашеста маса на CMP и истражува како да се одржи стабилноста на процесот во сложени производни средини за да се постигне намалување на трошоците и добивки од ефикасност.

I. Типичен состав на CMP кашеста маса

Типична CMP кашеста маса е синергетски производ на хемиско дејство и физичка механичка сила, кој се состои од следните примарни компоненти:

Абразиви: Обезбедете можности за механичко отстранување. Вообичаените типови вклучуваат силика со нано големина, Церија и Алумина.

Оксидизери: Подобрување на стапките на хемиски реакции со оксидација на металната површина; заеднички примери вклучуваат H2O2 или железни соли.

Хелатни агенси: Формирајте комплекси со метални јони за да го олеснат растворањето.

Инхибитори на корозија: ја подобруваат селективноста на материјалот со потиснување на корозијата во нецелните области.

Адитиви: Вклучете прилагодувачи на pH и дисперзанти што се користат за одржување на прозорецот за реакција и стабилност на системот.

Хемиското и физичкото однесување на кашеста маса мора прецизно да се усогласат со карактеристиките на целниот материјал; во спротивно, ќе се воведат дефекти како што се гребнатини, садови и корозија.①

II. Системи со кашеста маса за различни материјали

Бидејќи материјалните својства на различни нафораслоевите на филмот значително се разликуваат, кашеста маса мора да биде прилагодена и насочена:

III. Клучни индикатори за перформанси

При проценка на потенцијалот за зголемување на ефикасноста, од витално значење се следните технички индикатори:

Стапка на отстранување (RR): Дебелината на отстранетиот материјал по единица време (nm/min), што директно влијае на пропусната моќ.

Селективност: Односот на стапката на отстранување на целниот материјал со онаа на соседните материјали; повисоката селективност подобро ги штити нецелните слоеви.

Нерамномерност во рамките на обландата (WIWNU): Ја мери конзистентноста на планаризацијата низ површината на обландата.

Неисправност: Вклучува критична метрика за убивање на приносот, како што се гребнатини и остатоци од микрочестички.

IV.Најдобри практики на индустријата за подобрување на стабилноста на процесот

За да се постигне долгорочно „намалување на трошоците и подобрување на ефикасноста“, водечките претпријатија за полупроводници се фокусираат на следните практики за управување со стабилноста:

Прецизен биланс на хемиски и механички сили: со фино подесување на односот на абразивните материи и хемиските компоненти, реакциската рамнотежа се одржува на молекуларно ниво, намалувајќи ги дефектите на садовите на изворот.

Стабилност на течности и управување со филтрација: Ригорозна контрола на флуктуациите на pH во системот за циркулација на кашеста маса, во комбинација со технологијата за филтрирање со висока ефикасност, ја спречува нестабилноста од гребење предизвикана од агломерација на честички.

Приспособено усогласување на процесите: Специфични кашеста маса се развиени за различни физички цврстини (на пр., SiC со висока цврстина или кревки материјали со низок k) за да се максимизира прозорецот на процесот.

Стандарди за следење на конзистентност: Воспоставувањето строга стратегија за контрола на сериите гарантира дека клучните метрики како RR и WIWNU остануваат конзистентни во текот на масовното производство.

Aавтор:Сера-Ли

Референца:

① Избор на кашеста маса на CMP: перспектива на материјали - AZoM

②Преглед на хемија на кашеста маса за хемиска механичка планаризација – Entegris