Klíč k efektivitě a optimalizaci nákladů: Analýza řízení stability kejdy CMP a strategií výběru

Ve výrobě polovodičů,chemicko-mechanická planarizace (CMP)proces je základním stupněm pro dosažení planarizace povrchu plátku, který přímo určuje úspěch nebo neúspěch následujících kroků litografie. Jako kritický spotřební materiál v CMP je výkon leštící kaše konečným faktorem při kontrole rychlosti odstraňování (RR), minimalizaci defektů a zvýšení celkového výnosu.

Tato příručka poskytuje systematickou analýzu technického rámce pro kaly CMP a zkoumá, jak udržet stabilitu procesu ve složitých výrobních prostředích, abyste dosáhli snížení nákladů a zvýšení efektivity.

I. Typické složení suspenze CMP

Typická suspenze CMP je synergický produkt chemického působení a fyzikální mechanické síly, který se skládá z následujících primárních složek:

Brusivo: Poskytuje možnosti mechanického odstraňování. Mezi běžné typy patří nano-velký oxid křemičitý, Ceria a Alumina.

Oxidační činidla: Zvyšují rychlost chemických reakcí oxidací kovového povrchu; běžné příklady zahrnují H202 nebo soli železa.

Chelatační činidla: Tvoří komplexy s kovovými ionty pro usnadnění rozpouštění.

Inhibitory koroze: Zlepšete selektivitu materiálu potlačením koroze v necílových oblastech.

Aditiva: Zahrnujte látky upravující pH a dispergátory používané k udržení reakčního okna a stability systému.

Chemické a fyzikální chování suspenze musí být přesně přizpůsobeno charakteristikám cílového materiálu; v opačném případě dojde k poškození, jako jsou škrábance, ošoupání a koroze.①

II. Kalové systémy pro různé materiály

Protože materiálové vlastnosti různých oplatekvrstvy filmu se výrazně liší, kaše musí být přizpůsobeny a cíleny:

III. Klíčové metriky výkonu

Při hodnocení potenciálu pro zvýšení efektivity jsou zásadní následující technické ukazatele:

Rychlost odebírání (RR): Tloušťka materiálu odebraného za jednotku času (nm/min), která přímo ovlivňuje propustnost závodu.

Selektivita: Poměr rychlosti odstraňování cílového materiálu k rychlosti odstraňování sousedních materiálů; vyšší selektivita lépe chrání necílové vrstvy.

Nejednotnost uvnitř destičky (WIWNU): Měří konzistenci planarizace na povrchu destičky.

Defektnost: Zahrnuje kritické ukazatele snižující výnos, jako jsou škrábance a zbytky mikročástic. Stabilita kejdy: Schopnost kejdy odolávat pruhování, aglomeraci nebo sedimentaci během skladování a používání.

IV.Osvědčené průmyslové postupy pro zlepšení stability procesu

Pro dosažení dlouhodobého „snížení nákladů a zvýšení efektivity“ se přední polovodičové podniky zaměřují na následující postupy řízení stability:

Přesná rovnováha chemických a mechanických sil: Jemným vyladěním poměru abraziv k chemickým složkám je rovnováha reakce udržována na molekulární úrovni, čímž se omezují defekty misky u zdroje.

Řízení stability a filtrace kapalin: Přísná kontrola kolísání pH v cirkulačním systému kalu v kombinaci s vysoce účinnou technologií filtrace zabraňuje těkavosti poškrábání způsobené aglomerací částic.

Customized Process Matching: Specifické kaše jsou vyvinuty pro různé fyzikální tvrdosti (např. SiC s vysokou tvrdostí nebo křehké materiály s nízkým k) pro maximalizaci procesního okna.

Normy monitorování konzistence: Zavedení přísné strategie řízení dávek zajišťuje, že klíčové metriky jako RR a WIWNU zůstanou konzistentní v průběhu hromadné výroby.

Aautor:Sera-Lee

Odkaz:

①Výběr suspenze CMP: Pohled na materiály – AZoM

②Chemical Mechanical Planarization Slurry Chemistry Overview – Entegris