Що таке викривлення та ерозія в процесі CMP?

Хіміко-механічне полірування (CMP), яке поєднує хімічну корозію та механічне полірування для видалення поверхневих дефектів, є важливим напівпровідниковим процесом для досягнення загальної планаризаціївафельнийповерхні. CMP призводить до двох поверхневих дефектів, виїмки та ерозії, які суттєво впливають на площинність та електричні характеристики з’єднувальних структур.

Подрібнення означає надмірне полірування м’яких матеріалів (наприклад, міді) під час процесу CMP, що призводить до локальних центральних западин у формі диска. Звичайне явище для широких металевих ліній або великих металевих ділянок, це явище виникає в основному через невідповідність твердості матеріалу та нерівномірний розподіл механічного тиску. Дішинг головним чином характеризується поглибленням у центрі однієї широкої металевої лінії, причому глибина поглиблення зазвичай збільшується разом із шириною лінії.

Ерозія відбувається в місцях із щільним візерунком (наприклад, у масивах металевих дротів високої щільності). Через різницю в механічному терті та швидкості видалення матеріалу такі ділянки мають меншу загальну висоту порівняно з навколишніми розрідженими ділянками. Ерозія проявляється у вигляді зменшення загальної висоти щільних візерунків, при цьому тяжкість ерозії посилюється зі збільшенням щільності візерунка.

Обидва дефекти негативно впливають на продуктивність напівпровідникових пристроїв декількома способами. Вони можуть призвести до збільшення опору з’єднання, що призведе до затримки сигналу та зниження продуктивності схеми. Крім того, викривлення та ерозія також можуть спричинити нерівномірну товщину міжшарового діелектрика, порушити постійність електричних характеристик пристрою та змінити характеристики пробою інтерметалічного діелектричного шару. У подальших процесах вони також можуть призвести до проблем з вирівнюванням йолітографії, поганого покриття тонкою плівкою та навіть залишків металу, що ще більше вплине на продуктивність.

Для ефективного усунення цих дефектів продуктивність процесу CMP і вихід стружки можна підвищити за допомогою інтеграції оптимізації конструкції, вибору витратних матеріалів і контролю параметрів процесу. Для покращення рівномірності розподілу щільності металу на етапі проектування проводки можна ввести фіктивні металеві структури. Вибір полірувальної подушечки здатний зменшити дефекти. Наприклад, більш жорстка подушечка має меншу деформацію та може допомогти зменшити протирання. Більше того, рецептура та параметри суспензії також мають вирішальне значення для придушення дефектів. Суспензія з високим коефіцієнтом селективності може покращити ерозію, але збільшить розмивання. Зменшення коефіцієнта відбору має протилежний ефект.

Semicorex забезпечує плити для шліфування вафель для напівпровідникової апаратури. Якщо у вас є запитання або вам потрібна додаткова інформація, будь ласка, не соромтеся зв’язатися з нами.

Контактний телефон +86-13567891907

Електронна адреса: sales@semicorex.com