Framleiðsluferli obláta lykils

Fægingarferli
Með stöðugri þróun samþættra hringrásar (IC) framleiðslutækni, verður stærð flíseiginleikans minni og minni, fjöldi samtengingalaga eykst og þvermál skífunnar eykst einnig. Til að ná marglaga raflögn verður yfirborð skífunnar að hafa mjög mikla flatleika, sléttleika og hreinleika og efnafræðileg fæging (CMP) er eins og er árangursríkasta fletjatæknin fyrir fletjurnar. Það er kallað fimm helstu lykiltæknin í IC-framleiðslu ásamt steinþrykk, ætingu, jónaígræðslu og 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) er mjög líklegt til að valda vandamálum eins og broti og rispum á Low-k efni og flögnun á Low-k miðlungs/kopar tengi. Ofurlágþrýstingur CMP (<3.448 kPa) will be the main development direction of CMP equipment and technology in the future.
Í CMP ferlinu gegnir fægihausinn aðallega eftirfarandi hlutverkum: ① Þrýstu á oblátuna; ② Drífðu diskinn til að snúast og senda tog; ③ Gakktu úr skugga um að oblátið og fægipúðinn séu alltaf vel settir án þess að detta af eða broti. Að auki, í hágæða CMP búnaði, er fægihausinn helst fær um að klemma oblátuna með eigin uppbyggingu án hjálpar ytri aðstæðna til að bæta framleiðslu skilvirkni.
Svæðisbundinn þrýstingsfægjahausinn er mikilvægur þáttur í að mæla tæknilegt stig CMP búnaðar. Kjarnahugmyndin kemur frá Preston líkaninu. Samkvæmt þessari fyrirmynd. Samkvæmt rannsóknum CHEN o.fl., því fleiri skilrúm sem fægihaus hefur, því sterkari geta hans til að stilla hraða efnisfjarlægingar. Hins vegar, því fleiri skipting sem eru, því flóknari er uppbygging þess og því erfiðara er að þróa hana. Það er engin sérstök krafa um stærðarskiptingu hvers svæðis fægihaussins. Það er hægt að skipta því jafnt eða skipta í samræmi við raunverulega innri uppbyggingu fægihaussins.
Til að koma í veg fyrir að diskurinn kastist út meðan á snúningi stendur verður fægihausinn að vera með festingarhring. Í þróunarsögu CMP tækni hafa tvær gerðir af festihringjum birst: fastir festingarhringar og fljótandi festihringir. Þar sem fasti festihringurinn getur ekki forðast brúnáhrifin notar núverandi almenni CMP búnaðurinn fljótandi festihring. Með því að beita mismunandi þrýstingi á fljótandi festihringinn er hægt að stilla snertiástandið milli skífunnar og fægipúðans og bæta þannig brúnáhrifin í raun.
Þar sem festihringurinn passar þétt við fægipúðann, verður að hanna röð af rifum neðst á festihringnum til að leiðbeina fægivökvanum til að komast mjúklega inn í viðmótið á disknum/fægingarpúðanum. Að auki, til að bæta líftímann, þarf að velja festihringinn úr hástyrk, tæringarþolnum og slitþolnum efnum eins og pólýfenýlensúlfíði (PPS) eða pólýetereterketóni (PEEK).
Eins og fyrr segir er mikilvægt hlutverk fægihaussins að klemma diskinn og átta sig á hröðum og áreiðanlegum flutningi disksins milli hleðslu- og affermingarstöðvarinnar og fægistöðvarinnar. Í þróunarsögu CMP tækni hafa verið margar klemmuaðferðir eins og vélræn klemma, paraffínbinding og lofttæmissogsbollar, en ofangreindar aðferðir geta ekki lengur uppfyllt kröfur hágæða CMP búnaðar hvað varðar skilvirkni, áreiðanleika, og hreinlæti. Fjölsvæða fægihausinn notar lofttæmi aðsogsaðferð til að klemma oblátuna. Grundvallarreglan er sýnd á mynd 2. Í fyrsta lagi er jákvæður þrýstingur beitt á fjölsvæða loftpúðann til að kreista út loftið á milli loftpúðans og skífunnar, og síðan er jákvæður og neikvæður þrýstingssamsetning stjórna mismunandi loftpúðaskila notuð til að mynda undirþrýstingssvæði á milli loftpúðans og skífunnar, og skífan er þétt aðsoguð á fægihausinn. Þessi aðferð nýtir til fulls fjölsvæða loftpúðabyggingu fægihaussins sjálfs og hefur þá kosti að vera hröð, áreiðanleg og mengunarlaus.