செதில் பாலிஷ் செய்வதற்கான முறைகள் என்ன?

ஒரு சிப்பை உருவாக்குவதில் ஈடுபட்டுள்ள அனைத்து செயல்முறைகளிலும், இறுதி விதிசெதில்தனித்தனி டைகளாக வெட்டப்பட்டு, சிறிய, மூடிய பெட்டிகளில் ஒரு சில ஊசிகளை மட்டும் வெளிப்படும். சிப் அதன் வாசல், எதிர்ப்பு, மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்த மதிப்புகளின் அடிப்படையில் மதிப்பிடப்படும், ஆனால் அதன் தோற்றத்தை யாரும் கருத்தில் கொள்ள மாட்டார்கள். உற்பத்திச் செயல்பாட்டின் போது, ​​தேவையான பிளானரைசேஷனை அடைய, குறிப்பாக ஒவ்வொரு ஃபோட்டோலித்தோகிராஃபி படிக்கும் செதில்களை மீண்டும் மீண்டும் மெருகூட்டுகிறோம். திசெதில்மேற்பரப்பு மிகவும் தட்டையாக இருக்க வேண்டும், ஏனெனில் சிப் உற்பத்தி செயல்முறை சுருங்கும்போது, ​​ஃபோட்டோலித்தோகிராஃபி இயந்திரத்தின் லென்ஸ் லென்ஸின் எண் துளை (NA) ஐ அதிகரிப்பதன் மூலம் நானோமீட்டர் அளவிலான தீர்மானத்தை அடைய வேண்டும். இருப்பினும், இது ஒரே நேரத்தில் கவனம் செலுத்தும் ஆழத்தை (DoF) குறைக்கிறது. கவனம் செலுத்தும் ஆழம் என்பது ஆப்டிகல் சிஸ்டம் கவனம் செலுத்தக்கூடிய ஆழத்தைக் குறிக்கிறது. ஃபோட்டோலித்தோகிராஃபி படம் தெளிவாகவும் கவனம் செலுத்துவதாகவும் இருப்பதை உறுதிசெய்ய, மேற்பரப்பு மாறுபாடுகள்செதில்கவனம் ஆழத்திற்குள் வர வேண்டும்.

எளிமையான சொற்களில், ஃபோட்டோலித்தோகிராஃபி இயந்திரம் இமேஜிங் துல்லியத்தை மேம்படுத்துவதற்கான திறனை மையப்படுத்துகிறது. உதாரணமாக, புதிய தலைமுறை EUV ஃபோட்டோலித்தோகிராபி இயந்திரங்கள் 0.55 என்ற எண்ணியல் துளையைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் செங்குத்து ஆழம் 45 நானோமீட்டர்கள் மட்டுமே, புகைப்படக்கலையின் போது இன்னும் சிறிய உகந்த இமேஜிங் வரம்பைக் கொண்டுள்ளது. என்றால்செதில்தட்டையானது அல்ல, சமச்சீரற்ற தடிமன் அல்லது மேற்பரப்பு அலைகள் உள்ளது, இது உயர் மற்றும் தாழ்வான புள்ளிகளில் புகைப்படக்கலையின் போது சிக்கல்களை ஏற்படுத்தும்.

ஃபோட்டோலித்தோகிராஃபி என்பது மென்மையானது தேவைப்படும் ஒரே செயல்முறை அல்லசெதில்மேற்பரப்பு. பல சிப் உற்பத்தி செயல்முறைகளுக்கு செதில் மெருகூட்டல் தேவைப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, ஈரமான செதுக்கலுக்குப் பிறகு, தோராயமான மேற்பரப்பை அடுத்தடுத்த பூச்சு மற்றும் படிவுக்காக மென்மையாக்க மெருகூட்டல் தேவைப்படுகிறது. ஆழமற்ற அகழி தனிமைப்படுத்தலுக்குப் பிறகு (STI), அதிகப்படியான சிலிக்கான் டை ஆக்சைடை மென்மையாக்க மற்றும் அகழி நிரப்புதலை முடிக்க மெருகூட்டல் தேவைப்படுகிறது. உலோக படிவுக்குப் பிறகு, அதிகப்படியான உலோக அடுக்குகளை அகற்றவும், சாதனத்தின் குறுகிய சுற்றுகளைத் தடுக்கவும் மெருகூட்டல் தேவைப்படுகிறது.

எனவே, ஒரு சிப்பின் பிறப்பு, செதில்களின் கடினத்தன்மை மற்றும் மேற்பரப்பு மாறுபாடுகளைக் குறைப்பதற்கும், மேற்பரப்பில் இருந்து அதிகப்படியான பொருட்களை அகற்றுவதற்கும் ஏராளமான மெருகூட்டல் படிகளை உள்ளடக்கியது. கூடுதலாக, செதில்களின் பல்வேறு செயல்முறை சிக்கல்களால் ஏற்படும் மேற்பரப்பு குறைபாடுகள் பெரும்பாலும் ஒவ்வொரு மெருகூட்டல் படிக்குப் பிறகும் தெளிவாகத் தெரியும். எனவே, மெருகூட்டலுக்குப் பொறுப்பான பொறியாளர்கள் குறிப்பிடத்தக்க பொறுப்பைக் கொண்டுள்ளனர். அவர்கள் சிப் உற்பத்தி செயல்முறையின் மையப் புள்ளிகள் மற்றும் பெரும்பாலும் உற்பத்தி கூட்டங்களில் பழி சுமத்துகிறார்கள். சிப் தயாரிப்பில் முக்கிய மெருகூட்டல் நுட்பங்களாக, ஈரமான பொறித்தல் மற்றும் உடல் வெளியீடு ஆகிய இரண்டிலும் அவர்கள் தேர்ச்சி பெற்றிருக்க வேண்டும்.

செதில் பாலிஷ் முறைகள் என்ன?

மெருகூட்டல் திரவம் மற்றும் சிலிக்கான் செதில் மேற்பரப்பு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பு கொள்கைகளின் அடிப்படையில் மெருகூட்டல் செயல்முறைகளை மூன்று முக்கிய வகைகளாக வகைப்படுத்தலாம்:

1. மெக்கானிக்கல் பாலிஷிங் முறை:
மெக்கானிக்கல் மெருகூட்டல் ஒரு மென்மையான மேற்பரப்பை அடைய வெட்டுதல் மற்றும் பிளாஸ்டிக் சிதைவு மூலம் பளபளப்பான மேற்பரப்பின் புரோட்ரூஷன்களை நீக்குகிறது. பொதுவான கருவிகளில் எண்ணெய் கற்கள், கம்பளி சக்கரங்கள் மற்றும் மணர்த்துகள்கள் கொண்ட காகிதம் ஆகியவை அடங்கும், முதன்மையாக கையால் இயக்கப்படுகிறது. சுழலும் உடல்களின் மேற்பரப்புகள் போன்ற சிறப்பு பாகங்கள், டர்ன்டேபிள்கள் மற்றும் பிற துணை கருவிகளைப் பயன்படுத்தலாம். உயர்தர தேவைகள் கொண்ட மேற்பரப்புகளுக்கு, சூப்பர்-ஃபைன் பாலிஷ் முறைகள் பயன்படுத்தப்படலாம். சூப்பர்-ஃபைன் மெருகூட்டல் சிறப்பாக தயாரிக்கப்பட்ட சிராய்ப்பு கருவிகளைப் பயன்படுத்துகிறது, இது ஒரு சிராய்ப்பு கொண்ட மெருகூட்டல் திரவத்தில், பணிப்பகுதியின் மேற்பரப்பில் இறுக்கமாக அழுத்தப்பட்டு அதிக வேகத்தில் சுழற்றப்படுகிறது. இந்த நுட்பம் Ra0.008μm மேற்பரப்பு கடினத்தன்மையை அடைய முடியும், இது அனைத்து மெருகூட்டல் முறைகளிலும் மிக உயர்ந்ததாகும். இந்த முறை பொதுவாக ஆப்டிகல் லென்ஸ் மோல்டுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

2. இரசாயன மெருகூட்டல் முறை:
இரசாயன மெருகூட்டல் என்பது ஒரு இரசாயன ஊடகத்தில் பொருள் மேற்பரப்பில் உள்ள மைக்ரோ-புரோட்ரூஷன்களின் விருப்பமான கலைப்பை உள்ளடக்கியது, இதன் விளைவாக ஒரு மென்மையான மேற்பரப்பு ஏற்படுகிறது. இந்த முறையின் முக்கிய நன்மைகள் சிக்கலான உபகரணங்களின் தேவை இல்லாமை, சிக்கலான வடிவ வேலைப்பாடுகளை மெருகூட்டும் திறன் மற்றும் அதிக செயல்திறனுடன் ஒரே நேரத்தில் பல பணியிடங்களை மெருகூட்டும் திறன். இரசாயன மெருகூட்டலின் முக்கிய பிரச்சினை பாலிஷ் திரவத்தை உருவாக்குவதாகும். இரசாயன மெருகூட்டல் மூலம் அடையப்படும் மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை பொதுவாக பல பத்து மைக்ரோமீட்டர்கள் ஆகும்.

3. கெமிக்கல் மெக்கானிக்கல் பாலிஷிங் (சிஎம்பி) முறை:
முதல் இரண்டு மெருகூட்டல் முறைகள் ஒவ்வொன்றும் அதன் தனித்துவமான நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன. இந்த இரண்டு முறைகளையும் இணைப்பதன் மூலம் செயல்பாட்டில் நிரப்பு விளைவுகளை அடைய முடியும். இரசாயன இயந்திர மெருகூட்டல் இயந்திர உராய்வு மற்றும் இரசாயன அரிப்பு செயல்முறைகளை ஒருங்கிணைக்கிறது. CMP இன் போது, ​​பாலிஷ் திரவத்தில் உள்ள இரசாயன எதிர்வினைகள் பளபளப்பான அடி மூலக்கூறு பொருளை ஆக்சிஜனேற்றம் செய்து, மென்மையான ஆக்சைடு அடுக்கை உருவாக்குகிறது. இந்த ஆக்சைடு அடுக்கு இயந்திர உராய்வு மூலம் அகற்றப்படுகிறது. இந்த ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் இயந்திர அகற்றுதல் செயல்முறையை மீண்டும் செய்வது பயனுள்ள மெருகூட்டலை அடைகிறது.

கெமிக்கல் மெக்கானிக்கல் பாலிஷிங்கில் (சிஎம்பி) தற்போதைய சவால்கள் மற்றும் சிக்கல்கள்:

தொழில்நுட்பம், பொருளாதாரம் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் நிலைத்தன்மை ஆகிய துறைகளில் CMP பல சவால்கள் மற்றும் சிக்கல்களை எதிர்கொள்கிறது:

1) செயல்முறை நிலைத்தன்மை: CMP செயல்பாட்டில் உயர் நிலைத்தன்மையை அடைவது சவாலாக உள்ளது. ஒரே உற்பத்தி வரிசையில் கூட, வெவ்வேறு தொகுதிகள் அல்லது உபகரணங்களுக்கிடையேயான செயல்முறை அளவுருக்களில் சிறிய மாறுபாடுகள் இறுதி தயாரிப்பின் நிலைத்தன்மையை பாதிக்கலாம்.

2) புதிய பொருட்களுக்கு ஏற்ப: புதிய பொருட்கள் தொடர்ந்து வெளிவருவதால், CMP தொழில்நுட்பம் அவற்றின் குணாதிசயங்களுக்கு ஏற்ப மாற்றியமைக்க வேண்டும். சில மேம்பட்ட பொருட்கள் பாரம்பரிய CMP செயல்முறைகளுடன் இணங்காமல் இருக்கலாம், மேலும் மாற்றியமைக்கக்கூடிய மெருகூட்டல் திரவங்கள் மற்றும் உராய்வுகளின் உருவாக்கம் தேவைப்படுகிறது.

3) அளவு விளைவுகள்: குறைக்கடத்தி சாதனத்தின் பரிமாணங்கள் தொடர்ந்து சுருங்குவதால், அளவு விளைவுகளால் ஏற்படும் சிக்கல்கள் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்கதாகிறது. சிறிய பரிமாணங்களுக்கு அதிக மேற்பரப்பு தட்டையானது தேவைப்படுகிறது, மேலும் துல்லியமான CMP செயல்முறைகள் தேவைப்படுகின்றன.

4) பொருள் அகற்றும் வீதக் கட்டுப்பாடு: சில பயன்பாடுகளில், வெவ்வேறு பொருட்களுக்கான பொருள் அகற்றும் வீதத்தின் துல்லியமான கட்டுப்பாடு முக்கியமானது. CMP இன் போது பல்வேறு அடுக்குகளில் சீரான அகற்றுதல் விகிதங்களை உறுதி செய்வது உயர் செயல்திறன் கொண்ட சாதனங்களைத் தயாரிப்பதற்கு அவசியம்.

5) சுற்றுச்சூழல் நட்பு: CMP இல் பயன்படுத்தப்படும் பாலிஷ் திரவங்கள் மற்றும் உராய்வுகள் சுற்றுச்சூழலுக்கு தீங்கு விளைவிக்கும் கூறுகளைக் கொண்டிருக்கலாம். சுற்றுச்சூழல் நட்பு மற்றும் நிலையான CMP செயல்முறைகள் மற்றும் பொருட்களின் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு முக்கியமான சவால்கள்.

6) நுண்ணறிவு மற்றும் ஆட்டோமேஷன்: CMP அமைப்புகளின் நுண்ணறிவு மற்றும் தன்னியக்க நிலை படிப்படியாக மேம்பட்டு வரும் நிலையில், அவை இன்னும் சிக்கலான மற்றும் மாறக்கூடிய உற்பத்தி சூழல்களை சமாளிக்க வேண்டும். உற்பத்தித் திறனை மேம்படுத்த அதிக அளவிலான ஆட்டோமேஷன் மற்றும் அறிவார்ந்த கண்காணிப்பை அடைவது ஒரு சவாலாக உள்ளது.

7) செலவு கட்டுப்பாடு: CMP அதிக உபகரணங்கள் மற்றும் பொருள் செலவுகளை உள்ளடக்கியது. உற்பத்தியாளர்கள் சந்தைப் போட்டித்தன்மையைத் தக்கவைக்க உற்பத்திச் செலவைக் குறைக்க முயற்சிக்கும் போது செயல்முறை செயல்திறனை மேம்படுத்த வேண்டும்.