Чип үүсгэх бүх үйл явцын эцсийн хувь заяа ньваферТус тусад нь зүсэж, жижиг, хаалттай хайрцганд хэдхэн тээглүүр ил гаргаж савлана. Чипийг босго, эсэргүүцэл, гүйдэл, хүчдэлийн утгуудаар үнэлэх боловч түүний гадаад төрхийг хэн ч тооцохгүй. Үйлдвэрлэлийн явцад бид хавтанцарыг олон удаа өнгөлж, ялангуяа фотолитографийн үе шат бүрт шаардлагатай хавтгайралтыг бий болгодог. Theвафергадаргуу нь туйлын тэгш байх ёстой, учир нь чип үйлдвэрлэх үйл явц багасах тусам фотолитографийн төхөөрөмжийн линз нь линзний тоон нүхийг (NA) нэмэгдүүлэх замаар нанометрийн нарийвчлалд хүрэх шаардлагатай болдог. Гэсэн хэдий ч энэ нь нэгэн зэрэг фокусын гүнийг (DoF) бууруулдаг. Фокусын гүн гэдэг нь оптик систем фокусыг хадгалах боломжтой гүнийг хэлнэ. Фотолитографийн дүрс нь тодорхой, фокустай байхын тулд гадаргуугийн өөрчлөлтүүдваферфокусын гүнд багтах ёстой.
Энгийнээр хэлбэл, фотолитографийн машин нь зургийн нарийвчлалыг сайжруулахын тулд фокусын чадварыг золиослодог. Жишээлбэл, шинэ үеийн EUV фотолитографийн машинуудын тоон диафрагм 0.55 боловч босоо фокусын гүн нь ердөө 45 нанометр бөгөөд фотолитографийн үед илүү бага оновчтой дүрс авах боломжтой. Хэрэвваферхавтгай биш, тэгш бус зузаантай, эсвэл гадаргуугийн доголдолтой бол өндөр ба доод цэгүүдэд фотолитографийн үед асуудал үүсгэнэ.
Фотолитографи нь гөлгөр байдлыг шаарддаг цорын ганц процесс биш юмвафергадаргуу. Чип үйлдвэрлэх бусад олон процессууд нь вафель өнгөлөхийг шаарддаг. Жишээлбэл, нойтон сийлбэр хийсний дараа барзгар гадаргууг тэгшлэхийн тулд өнгөлгөө хийх шаардлагатай. Гүехэн суваг тусгаарласны дараа (БЗДХ) илүүдэл цахиурын давхар ислийг жигд болгож, суваг шуудууг дүүргэж дуусгахын тулд өнгөлгөө хийх шаардлагатай. Металл хуримтлуулсны дараа илүүдэл металл давхаргыг арилгах, төхөөрөмжийн богино холболтоос урьдчилан сэргийлэхийн тулд өнгөлгөө хийх шаардлагатай.
Тиймээс чип үүсэх нь вафельний барзгар байдал, гадаргуугийн өөрчлөлтийг багасгах, гадаргуугаас илүүдэл материалыг арилгахын тулд олон тооны өнгөлгөөний үе шатуудыг агуулдаг. Нэмж дурдахад, хавтан дээрх янз бүрийн процессын асуудлаас үүдэлтэй гадаргуугийн согогууд нь өнгөлгөөний алхам бүрийн дараа л илэрдэг. Тиймээс өнгөлгөөний ажил хариуцсан инженерүүд ихээхэн хариуцлага хүлээдэг. Тэд чип үйлдвэрлэх үйл явцын гол хүмүүс бөгөөд үйлдвэрлэлийн хурал дээр ихэвчлэн бурууг үүрдэг. Тэд чип үйлдвэрлэх үндсэн өнгөлгөөний арга болох нойтон сийлбэр болон физик гаралтын аль алиныг нь эзэмшсэн байх ёстой.
Вафель өнгөлөх ямар аргууд байдаг вэ?
Өнгөлгөөний шингэн ба цахиур хавтангийн хоорондын харилцан үйлчлэлийн зарчимд үндэслэн өнгөлгөөний процессыг гурван үндсэн ангилалд хувааж болно.
1. Механик өнгөлгөөний арга:
Механик өнгөлгөө нь өнгөлсөн гадаргуугийн цухуйсан хэсгүүдийг зүсэх, хуванцар хэв гажилтаар арилгаж, тэгш гадаргуутай болгодог. Нийтлэг багаж хэрэгсэлд тосон чулуу, ноосон дугуй, зүлгүүр зэрэг нь үндсэндээ гараар ажилладаг. Эргэдэг биетүүдийн гадаргуу гэх мэт тусгай эд ангиуд нь эргэлтийн тавцан болон бусад туслах хэрэгслийг ашиглаж болно. Өндөр чанарын шаардлага хангасан гадаргуугийн хувьд хэт нарийн өнгөлгөөний аргыг ашиглаж болно. Хэт нарийн өнгөлгөөнд тусгайлан хийсэн зүлгүүрийн багажийг ашигладаг бөгөөд зүлгүүр агуулсан өнгөлгөөний шингэнд бэлдэцийн гадаргуу дээр чанга дарж, өндөр хурдтайгаар эргүүлдэг. Энэхүү техник нь өнгөлгөөний бүх аргуудаас хамгийн өндөр нь болох Ra0.008μm гадаргуугийн барзгар байдлыг бий болгож чадна. Энэ аргыг ихэвчлэн оптик линзний хэвэнд ашигладаг.
2. Химийн өнгөлгөөний арга:
Химийн өнгөлгөө нь материалын гадаргуу дээрх бичил цухуйсан хэсгүүдийг химийн орчинд давуу эрхтэйгээр уусгаж, гөлгөр гадаргуутай болгодог. Энэ аргын гол давуу тал нь нарийн төвөгтэй тоног төхөөрөмж шаарддаггүй, нарийн төвөгтэй хэлбэрийн бэлдэцийг өнгөлөх чадвар, олон ажлын хэсгүүдийг нэгэн зэрэг өндөр үр ашигтайгаар өнгөлөх чадвар юм. Химийн өнгөлгөөний гол асуудал бол өнгөлгөөний шингэний найрлага юм. Химийн өнгөлгөөний үр дүнд хүрэх гадаргуугийн тэгш бус байдал нь ихэвчлэн хэдэн арван микрометр байдаг.
3. Химийн механик өнгөлгөөний арга:
Эхний хоёр өнгөлгөөний арга тус бүр өөрийн гэсэн давуу талтай. Эдгээр хоёр аргыг хослуулснаар үйл явцад нэмэлт үр дүнд хүрч чадна. Химийн механик өнгөлгөө нь механик үрэлт, химийн зэврэлтийн процессыг хослуулдаг. CMP-ийн үед өнгөлгөөний шингэн дэх химийн урвалжууд нь өнгөлсөн субстратын материалыг исэлдүүлж, зөөлөн ислийн давхарга үүсгэдэг. Дараа нь энэ ислийн давхаргыг механик үрэлтийн тусламжтайгаар арилгадаг. Энэхүү исэлдүүлэх, механик аргаар зайлуулах үйл явцыг давтах нь үр дүнтэй өнгөлгөөнд хүрдэг.
Химийн механик өнгөлгөөний (CMP) өнөөгийн сорилт ба асуудлууд:
CMP нь технологи, эдийн засаг, байгаль орчны тогтвортой байдлын чиглэлээр хэд хэдэн сорилт, бэрхшээлтэй тулгардаг.
1) Үйл явцын тууштай байдал: CMP процессын өндөр тууштай байдалд хүрэх нь бэрхшээлтэй хэвээр байна. Нэг үйлдвэрлэлийн шугамд ч гэсэн өөр өөр багц эсвэл тоног төхөөрөмжийн хоорондох процессын параметрийн бага зэргийн өөрчлөлт нь эцсийн бүтээгдэхүүний тогтвортой байдалд нөлөөлж болно.
2) Шинэ материалд дасан зохицох чадвар: Шинэ материалууд гарч ирэхийн хэрээр CMP технологи нь тэдгээрийн шинж чанарт дасан зохицох ёстой. Зарим дэвшилтэт материалууд нь уламжлалт CMP процессуудтай нийцэхгүй байж болох тул илүү дасан зохицох өнгөлгөөний шингэн болон зүлгүүрийн боловсруулалтыг шаарддаг.
3) Хэмжээний нөлөө: Хагас дамжуулагч төхөөрөмжийн хэмжээсүүд багасах тусам хэмжээсийн нөлөөллөөс үүдэлтэй асуудлууд илүү чухал болж байна. Жижиг хэмжээсүүд нь гадаргуугийн өндөр тэгш байдлыг шаарддаг бөгөөд энэ нь илүү нарийвчлалтай CMP процессыг шаарддаг.
4) Материалыг зайлуулах хурдны хяналт: Зарим хэрэглээнд янз бүрийн материалын материалыг зайлуулах хурдыг нарийн хянах нь маш чухал юм. CMP-ийн явцад янз бүрийн давхаргад тогтмол зайлуулах хурдыг хангах нь өндөр хүчин чадалтай төхөөрөмжүүдийг үйлдвэрлэхэд зайлшгүй шаардлагатай.
5) Байгаль орчинд ээлтэй байдал: CMP-д ашигласан өнгөлгөөний шингэн болон зүлгүүр нь байгаль орчинд хортой бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулж болно. Байгаль орчинд ээлтэй, тогтвортой CMP процесс, материалыг судлах, хөгжүүлэх нь чухал сорилт юм.
6) Тагнуул, автоматжуулалт: CMP системүүдийн оюун ухаан, автоматжуулалтын түвшин аажмаар сайжирч байгаа ч тэдгээр нь нарийн төвөгтэй, хувьсах үйлдвэрлэлийн орчныг даван туулах ёстой. Үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд автоматжуулалт, ухаалаг мониторингийн өндөр түвшинд хүрэх нь шийдвэрлэх шаардлагатай асуудал юм.
7) Зардлын хяналт: CMP нь өндөр тоног төхөөрөмж, материалын зардал шаарддаг. Үйлдвэрлэгчид зах зээлийн өрсөлдөх чадварыг хадгалахын тулд үйлдвэрлэлийн зардлаа бууруулахын тулд үйл явцын гүйцэтгэлийг сайжруулах хэрэгтэй.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 6-р сарын 05-ны хооронд