Di tutti i prucessi implicati in a creazione di un chip, u destinu finale di uostiadeve esse tagliatu in fustelle individuali è imballatu in scatuli chjuchi è chjusi cù solu uni pochi pins esposti. U chip serà evaluatu basatu annantu à i so valori di soglia, resistenza, currente è voltage, ma nimu hà da cunsiderà u so aspettu. Durante u prucessu di fabricazione, pulemu ripetutamente u wafer per ottene a planarizazione necessaria, in particulare per ogni passu di fotolitografia. UostiaA superficia deve esse estremamente piatta perchè, cum'è u prucessu di fabricazione di chip si riduce, a lente di a macchina di fotolitografia deve ottene una risoluzione nanometrica aumentendu l'apertura numerica (NA) di a lente. Tuttavia, questu riduce simultaneamente a prufundità di focu (DoF). A prufundità di focu si riferisce à a prufundità in quale u sistema otticu pò mantene u focu. Per assicurà chì l'imaghjini di a fotolitografia resta chjara è in u focu, e variazioni di a superficia di uostiadeve cade in a prufundità di focu.
In termini simplici, a macchina di fotolitografia sacrifica a capacità di focalizazione per migliurà a precisione di l'imaghjini. Per esempiu, e macchine di fotolitografia EUV di nova generazione anu una apertura numerica di 0,55, ma a prufundità verticale di u focu hè solu 45 nanometri, cù un intervallu di imaging ottimali ancu più chjucu durante a fotolitografia. Se uostiaùn hè micca pianu, hà un spessore irregolare, o ondulazioni di a superficia, pruvucarà prublemi durante a fotolitografia à i punti alti è bassi.
A fotolitografia ùn hè micca l'unicu prucessu chì richiede una lisciaostiasuperficia. Parechji altri prucessi di fabricazione di chip necessitanu ancu di lucidatura di wafer. Per esempiu, dopu à l'incisione umida, a lucidatura hè necessaria per liscia a superficia rugosa per u revestimentu è a deposizione successiva. Dopu à l'isolamentu di trinchera superficiale (STI), a lucidatura hè necessaria per allisà l'excedente di diossidu di siliciu è compie u riempimentu di trinchera. Dopu a deposizione di metalli, a lucidatura hè necessaria per caccià i strati di metalli eccessivi è impediscenu i cortu circuiti di u dispusitivu.
Per quessa, a nascita di un chip implica numerosi passi di lucidatura per riduce a rugosità di l'ostia è e variazioni di a superficia è per sguassà l'excedente di materiale da a superficia. Inoltre, i difetti di a superficia causati da diversi prublemi di prucessu nantu à l'ostia spessu diventanu evidenti solu dopu ogni passu di lucidatura. Cusì, l'ingegneri rispunsevuli di lucidatura anu una rispunsabilità significativa. Sò i figuri cintrali in u prucessu di fabricazione di chip è spessu portanu a culpa in riunioni di produzzione. Deve esse prufessiunali sia in l'incisione umida sia in a produzzione fisica, cum'è e tecniche principali di lucidatura in a fabricazione di chip.
Chì sò i metudi di lucidatura di wafer?
I prucessi di lucidatura ponu esse classificati in trè categurie maiò basatu annantu à i principii di interazzione trà u liquidu di lucidatura è a superficia di l'ostia di silicio:
1. Metudu di lucidatura meccanica:
A lucidatura meccanica elimina e sporgenze di a superficia lucidata attraversu u tagliu è a deformazione plastica per ottene una superficia liscia. Strumenti cumuni includenu pietre d'oliu, roti di lana, è carta di vetrata, principalmente operata a manu. E parti spiciali, cum'è e superfici di corpi rotanti, ponu aduprà turntables è altre arnesi ausiliari. Per superfici cù esigenze di alta qualità, i metudi di lucidatura super-fine ponu esse impiegati. A lucidatura superfine usa strumenti abrasivi fatti apposta, chì, in un liquidu di lucidatura chì cuntene abrasivi, sò strettamente pressati contr'à a superficia di a pezza di travagliu è girati à alta velocità. Sta tecnica pò ottene una rugosità di a superficia di Ra0.008μm, u più altu trà tutti i metudi di lucidatura. Stu metudu hè comunmente utilizatu per lenti ottiche.
2. Metudu di lucidatura chimica:
Pulitura chimica implica a dissoluzione preferenziale di i micro-protrusioni nantu à a superficia di materiale in un mediu chimicu, risultatu in una superficia liscia. I vantaghji principali di stu metudu sò a mancanza di bisognu di l'equipaggiu cumplessu, a capacità di lucidare i pezzi cumplessi in forma, è a capacità di lucidare parechji pezzi simultaneamente cù alta efficienza. U prublema core di a lucidatura chimica hè a formulazione di u liquidu di lucidatura. A rugosità di a superficia ottenuta da a lucidatura chimica hè tipicamente di parechje decine di micrometri.
3. Metudu di Pulitura Meccanica Chimica (CMP):
Ognunu di i primi dui metudi di lucidatura hà i so vantaghji unichi. Cumminendu sti dui metudi pò ottene effetti cumplementarii in u prucessu. A lucidatura meccanica chimica combina l'attrito meccanicu è i prucessi di corrosione chimica. Durante a CMP, i reagenti chimichi in u liquidu di lucidatura oxidanu u materiale di sustrato lucidatu, furmendu una capa d'ossidu molle. Questa capa d'ossidu hè dopu eliminata per attritu meccanicu. A ripetizione di stu prucessu d'ossidazione è di rimozione meccanica ottene una lucidatura efficace.
Sfide è prublemi attuali in a lucidatura chimica meccanica (CMP):
CMP face parechje sfide è prublemi in i campi di tecnulugia, ecunumia è sustenibilità ambientale:
1) Coerenza di u Prucessu: Ottene una alta coerenza in u prucessu CMP resta sfida. Ancu in a listessa linea di produzzione, variazioni minori in i paràmetri di prucessu trà diversi lotti o equipaghji ponu influenzà a consistenza di u pruduttu finali.
2) Adattabilità à i Novi Materiali: Cumu i novi materiali cuntinueghjanu à emerge, a tecnulugia CMP deve adattà à e so caratteristiche. Certi materiali avanzati ùn ponu esse cumpatibili cù i prucessi CMP tradiziunali, chì necessitanu u sviluppu di liquidi di lucidatura più adattabili è abrasivi.
3) Effetti di dimensione: cum'è e dimensioni di u dispositivu semiconductor cuntinueghjanu à riduzzione, i prublemi causati da l'effetti di a dimensione diventanu più significativi. E dimensioni più chjuche necessitanu una piattezza di a superficia più alta, chì necessitanu prucessi CMP più precisi.
4) Controlu di a Rimozione di Materiale: In alcune applicazioni, un cuntrollu precisu di a tarifa di rimozione di materiale per i diversi materiali hè cruciale. Assicurà tassi di rimozione coerenti in diversi strati durante CMP hè essenziale per a fabricazione di dispositivi d'altu rendiment.
5) Amichevule Ambientale: I liquidi di lucidatura è l'abrasivi usati in CMP ponu cuntene cumpunenti dannosi per l'ambiente. A ricerca è u sviluppu di prucessi è materiali CMP più ecologichi è sustinibili sò sfide impurtanti.
6) Intelligenza è Automatizazione: Mentre u livellu di l'intelligenza è l'automatizazione di i sistemi CMP si migliurà gradualmente, anu da sempre affruntà ambienti di produzzione cumplessi è variabili. Ottene livelli più alti d'automatizazione è di monitoraghju intelligente per migliurà l'efficienza di a produzzione hè una sfida chì deve esse affrontata.
7) Cuntrollu di u costu: CMP implica un altu equipamentu è i costi di materiale. I pruduttori anu bisognu di migliurà u rendiment di u prucessu mentre si sforzanu di riduce i costi di produzzione per mantene a competitività di u mercatu.
Tempu di post: 05-05-2024