ویفر کلیدی مینوفیکچرنگ کا عمل

پالش کرنے کا عمل
انٹیگریٹڈ سرکٹ (IC) مینوفیکچرنگ ٹکنالوجی کی مسلسل ترقی کے ساتھ، چپ کی خصوصیت کا سائز چھوٹا اور چھوٹا ہوتا جا رہا ہے، انٹر کنکشن پرتوں کی تعداد بڑھ رہی ہے، اور ویفر کا قطر بھی بڑھ رہا ہے۔ ملٹی لیئر وائرنگ کو حاصل کرنے کے لیے، ویفر کی سطح کا انتہائی ہموار پن، ہمواری اور صفائی ہونا ضروری ہے، اور کیمیکل مکینیکل پالش (CMP) فی الحال ویفر کو چپٹا کرنے کی سب سے مؤثر ٹیکنالوجی ہے۔ اسے لیتھوگرافی، اینچنگ، آئن امپلانٹیشن، اور PVD/CVD کے ساتھ IC مینوفیکچرنگ کی پانچ اہم ترین ٹیکنالوجیز کہا جاتا ہے۔
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) سے لو-k کے مواد کو ٹوٹنا اور کھرچنا اور Low-k میڈیم/تانبے کے انٹرفیس کو چھیلنا جیسے مسائل پیدا ہونے کا بہت امکان ہے۔ الٹرا لو پریشر CMP (<3.448 kPa) will be the main development direction of CMP equipment and technology in the future.
CMP کے عمل میں، پالش کرنے والا سر بنیادی طور پر درج ذیل کردار ادا کرتا ہے: ① ویفر پر دباؤ ڈالیں۔ ② گھومنے اور ٹارک منتقل کرنے کے لیے ویفر کو چلائیں۔ ③ اس بات کو یقینی بنائیں کہ ویفر اور پالش کرنے والا پیڈ گرے یا ٹکڑے ہوئے بغیر ہمیشہ اچھی طرح سے فٹ ہے۔ اس کے علاوہ، اعلیٰ درجے کے CMP آلات میں، پالش کرنے والا سر ترجیحی طور پر پیداواری کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے بیرونی حالات کی مدد کے بغیر اپنی ساخت کے مطابق ویفر کو کلیمپ کرنے کے قابل ہوتا ہے۔
زونڈ پریشر پالش کرنے والا سر CMP آلات کی تکنیکی سطح کی پیمائش کرنے کا ایک اہم عنصر ہے۔ اس کا بنیادی خیال پریسٹن ماڈل سے آتا ہے۔ اس ماڈل کے مطابق۔ CHEN ET رحمہ اللہ کی تحقیق کے مطابق، پالش کرنے والے سر میں جتنے زیادہ پارٹیشنز ہوتے ہیں، مواد کو ہٹانے کی شرح کو ایڈجسٹ کرنے کی صلاحیت اتنی ہی مضبوط ہوتی ہے۔ تاہم، جتنے زیادہ پارٹیشنز ہیں، اس کا ڈھانچہ اتنا ہی پیچیدہ ہے اور اسے تیار کرنا اتنا ہی مشکل ہے۔ پالش کرنے والے سر کے ہر زون کے سائز کی تقسیم کے لیے کوئی خاص ضرورت نہیں ہے۔ اسے چمکانے والے سر کی اصل اندرونی ساخت کے مطابق یکساں طور پر تقسیم یا تقسیم کیا جاسکتا ہے۔
گھومنے کے دوران ویفر کو باہر پھینکے جانے سے روکنے کے لیے، پالش کرنے والے سر میں انگوٹھی کا ڈھانچہ برقرار ہونا چاہیے۔ سی ایم پی ٹکنالوجی کی ترقی کی تاریخ میں، دو قسم کے برقرار رکھنے والے حلقے ظاہر ہوئے ہیں: فکسڈ ریٹیننگ رِنگز اور فلوٹنگ ریٹیننگ رِنگز۔ چونکہ مقررہ برقرار رکھنے والی انگوٹھی کنارے کے اثر سے بچ نہیں سکتی، موجودہ مرکزی دھارے کے CMP آلات میں تیرتی برقرار رکھنے والی انگوٹھی استعمال ہوتی ہے۔ تیرتی برقرار رکھنے والی انگوٹھی پر مختلف دباؤ ڈال کر، ویفر اور پالش کرنے والے پیڈ کے درمیان رابطے کی حالت کو ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے، اس طرح مؤثر طریقے سے کنارے کے اثر کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔
چونکہ برقرار رکھنے والی انگوٹھی پالش کرنے والے پیڈ کے ساتھ مضبوطی سے فٹ ہوجاتی ہے، اس لیے برقرار رکھنے والی انگوٹھی کے نچلے حصے میں نالیوں کا ایک سلسلہ ڈیزائن کیا جانا چاہیے تاکہ پالش کرنے والے مائع کو آسانی سے ویفر/پالشنگ پیڈ کے انٹرفیس میں داخل کرنے کے لیے رہنمائی کی جاسکے۔ اس کے علاوہ، زندگی کو بہتر بنانے کے لیے، برقرار رکھنے والی انگوٹھی کو اعلی طاقت، سنکنرن مزاحم، اور لباس مزاحم مواد جیسے پولی فینیلین سلفائیڈ (پی پی ایس) یا پولی تھیرتھرکیٹون (پی ای ای کے) سے منتخب کرنے کی ضرورت ہے۔
جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے، پالشنگ ہیڈ کا ایک اہم کام ویفر کو کلیمپ کرنا اور لوڈنگ اور ان لوڈنگ اسٹیشن اور پالشنگ اسٹیشن کے درمیان ویفر کی تیز رفتار اور قابل اعتماد منتقلی کا احساس کرنا ہے۔ سی ایم پی ٹیکنالوجی کی ترقی کی تاریخ میں، میکینیکل کلیمپنگ، پیرافین بانڈنگ، اور ویکیوم سکشن کپ جیسے کلیمپنگ کے بہت سے طریقے موجود ہیں، لیکن مندرجہ بالا طریقے اب کارکردگی، وشوسنییتا، کے لحاظ سے اعلیٰ درجے کے سی ایم پی آلات کی ضروریات کو پورا نہیں کرسکتے ہیں۔ اور صفائی. ملٹی زون پالش کرنے والا سر ویفر کو کلیمپ کرنے کے لیے ویکیوم جذب کرنے کا طریقہ استعمال کرتا ہے۔ بنیادی اصول کو شکل 2 میں دکھایا گیا ہے۔ سب سے پہلے، ایئر بیگ اور ویفر کے درمیان ہوا کو نچوڑنے کے لیے ملٹی زون ایئر بیگ پر مثبت دباؤ لگایا جاتا ہے، اور پھر مختلف ایئر بیگ پارٹیشنز کے مثبت اور منفی دباؤ کے امتزاج کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ ایئر بیگ اور ویفر کے درمیان ایک منفی دباؤ کا زون، اور ویفر کو پالش کرنے والے سر پر مضبوطی سے جذب کیا جاتا ہے۔ یہ طریقہ خود پالش کرنے والے سر کے ملٹی زون ایئر بیگ کی ساخت کا مکمل استعمال کرتا ہے، اور تیز رفتار، قابل اعتماد اور آلودگی سے پاک فوائد رکھتا ہے۔