Wat zijn schoteling en erosie in het CMP-proces?

Chemisch-mechanisch polijsten (CMP), dat chemische corrosie en mechanisch polijsten combineert om onvolkomenheden in het oppervlak te verwijderen, is het belangrijkste halfgeleiderproces voor het bereiken van algehele vlakheid van het oppervlak.wafeltjeoppervlak. CMP resulteert in twee oppervlaktedefecten, schotelvorming en erosie, die een aanzienlijke invloed hebben op de vlakheid en elektrische prestaties van verbindingsstructuren.

Dishing betekent het overmatig polijsten van zachtere materialen (zoals koper) tijdens het CMP-proces, wat resulteert in plaatselijke schijfvormige centrale depressies. Dit fenomeen komt vaak voor bij brede metaallijnen of grote metalen oppervlakken en komt voornamelijk voort uit inconsistenties in de hardheid van het materiaal en een ongelijkmatige mechanische drukverdeling. Dishing wordt voornamelijk gekenmerkt door een verdieping in het midden van een enkele, brede metalen lijn, waarbij de diepte van de verdieping doorgaans toeneemt met de lijnbreedte.

Erosie treedt op in gebieden met dichte patronen (zoals metaaldraadarrays met hoge dichtheid). Als gevolg van verschillen in mechanische wrijving en materiaalverwijderingssnelheden vertonen dergelijke gebieden een lagere totale hoogte vergeleken met omliggende schaarse gebieden. Erosie manifesteert zich als een verminderde totale hoogte van dichte patronen, waarbij de ernst van de erosie toeneemt naarmate de patroondichtheid toeneemt.

De prestaties van halfgeleiderapparaten worden op verschillende manieren negatief beïnvloed door beide defecten. Ze kunnen leiden tot een toename van de verbindingsweerstand, wat resulteert in signaalvertraging en een afname van de circuitprestaties. Bovendien kunnen schoteling en erosie ook een ongelijkmatige diëlektrische dikte tussen de lagen veroorzaken, de consistentie van de elektrische prestaties van het apparaat verstoren en de doorslageigenschappen van de intermetallische diëlektrische laag veranderen. In daaropvolgende processen kunnen ze ook leiden tot problemen met de uitlijning van de lithografie, een slechte dekking van de dunne film en zelfs metaalresiduen, waardoor de opbrengst verder wordt beïnvloed.

Om deze defecten effectief te onderdrukken, kunnen de CMP-procesprestaties en de chipopbrengst worden verbeterd door de integratie van ontwerpoptimalisatie, selectie van verbruiksartikelen en controle van procesparameters. Dummy-metaalpatronen kunnen worden geïntroduceerd om de uniformiteit van de metaaldichtheidsverdeling tijdens de ontwerpfase van de bedrading te verbeteren. De keuze van het polijstkussen kan defecten verminderen. Het stijvere kussen heeft bijvoorbeeld minder vervorming en kan helpen om scheefstanden te verminderen. Bovendien zijn de formulering en de parameter van de slurry ook van cruciaal belang voor het onderdrukken van defecten. Een slurry met een hoge selectiviteit kan de erosie verbeteren, maar zal de schotelvorming vergroten. Het verlagen van de selectieratio heeft het tegenovergestelde effect.

Semicorex biedt wafelslijpplaten voor halfgeleiderapparatuur. Als u vragen heeft of aanvullende informatie nodig heeft, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen.

Neem contact op met telefoonnummer +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com