सीएमपी पॉलिशिंग स्लरी तयारी प्रक्रिया के हो

अर्धचालक निर्माण मा,केमिकल मेकानिकल प्लानराइजेशन(CMP) ले महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। सीएमपी प्रक्रियाले सिलिकन वेफर्सको सतहलाई चिल्लो बनाउन रासायनिक र मेकानिकल कार्यहरू संयोजन गर्दछ, पछिका चरणहरू जस्तै पातलो-फिल्म डिपोजिसन र एचिंगको लागि एक समान आधार प्रदान गर्दछ। CMP पालिश गर्ने स्लरी, यस प्रक्रियाको मुख्य भागको रूपमा, महत्त्वपूर्ण रूपमा पालिश गर्ने दक्षता, सतहको गुणस्तर, र उत्पादनको अन्तिम प्रदर्शनलाई असर गर्छ।। त्यसकारण, सेमीकन्डक्टर उत्पादनलाई अनुकूलन गर्नको लागि सीएमपी स्लरी तयारी प्रक्रिया बुझ्न आवश्यक छ। यस लेखले सीएमपी पॉलिशिंग स्लरी तयारीको प्रक्रिया र यसको प्रयोग र अर्धचालक निर्माणमा चुनौतीहरूको अन्वेषण गर्नेछ।

CMP पॉलिशिंग स्लरी को आधारभूत घटक

सीएमपी पॉलिशिंग स्लरीमा सामान्यतया दुई मुख्य घटकहरू हुन्छन्: घर्षण कणहरू र रासायनिक एजेन्टहरू।

1. अपघर्षक कणहरू: यी कणहरू सामान्यतया एल्युमिना, सिलिका, वा अन्य अकार्बनिक यौगिकहरूबाट बनेका हुन्छन्, र तिनीहरूले पालिश प्रक्रियाको क्रममा भौतिक रूपमा सतहबाट सामग्री हटाउँछन्। एब्रेसिभ्सको कण आकार, वितरण, र सतह गुणहरूले हटाउने दर र CMP मा सतह समाप्त निर्धारण गर्दछ।

2. केमिकल एजेन्टहरू: CMP मा, रासायनिक अवयवहरूले सामग्रीको सतहसँग विघटन वा रासायनिक प्रतिक्रिया गरेर काम गर्दछ। यी एजेन्टहरूले सामान्यतया एसिड, आधारहरू र अक्सिडाइजरहरू समावेश गर्दछ, जसले शारीरिक हटाउने प्रक्रियाको क्रममा आवश्यक घर्षण कम गर्न मद्दत गर्दछ। सामान्य रासायनिक एजेन्टहरूमा हाइड्रोफ्लोरिक एसिड, सोडियम हाइड्रोक्साइड, र हाइड्रोजन पेरोक्साइड समावेश छन्।

थप रूपमा, स्लरीमा अपघर्षक कणहरूको एकसमान फैलावट सुनिश्चित गर्न र बसोबास गर्ने वा जम्मा हुनबाट जोगाउन सर्फ्याक्टेन्टहरू, डिस्पर्सेन्टहरू, स्टेबिलाइजरहरू र अन्य एडिटिभहरू पनि हुन सक्छन्।

CMP पालिसिङ स्लरी तयारी प्रक्रिया

CMP स्लरीको तयारीमा घर्षण कणहरू र रासायनिक एजेन्टहरूको मिश्रण मात्र समावेश गर्दैन तर pH, चिपचिपापन, स्थिरता, र घर्षणको वितरण जस्ता नियन्त्रण कारकहरू पनि आवश्यक पर्दछ। निम्नले सीएमपी पालिशिङ स्लरी तयार गर्नमा संलग्न सामान्य चरणहरूलाई रूपरेखा दिन्छ:

1. उपयुक्त घर्षण को चयन

Abrasives CMP स्लरी को सबैभन्दा महत्वपूर्ण घटक मध्ये एक हो। सही प्रकार, आकार वितरण, र abrasives को एकाग्रता छनोट इष्टतम पालिश प्रदर्शन को सुनिश्चित गर्न को लागी आवश्यक छ। घर्षण कणहरूको आकारले पालिश गर्दा हटाउने दर निर्धारण गर्दछ। ठूला कणहरू सामान्यतया बाक्लो सामग्री हटाउनको लागि प्रयोग गरिन्छ, जबकि साना कणहरूले उच्च सतह फिनिश प्रदान गर्दछ।

सामान्य घर्षण सामग्रीहरूमा सिलिका (SiO₂) र एल्युमिना (Al₂O₃) समावेश छ। सिलिका एब्रेसिभहरू तिनीहरूको समान कण आकार र मध्यम कठोरताको कारणले सिलिकन-आधारित वेफरहरूको लागि CMP मा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। एल्युमिना कणहरू, कडा भएकाले, उच्च कठोरताको साथ सामग्रीहरू पालिश गर्न प्रयोग गरिन्छ।

2. रासायनिक संरचना समायोजन

रासायनिक एजेन्टहरूको छनौट सीएमपी स्लरीको प्रदर्शनको लागि महत्त्वपूर्ण छ। सामान्य रासायनिक एजेन्टहरूमा अम्लीय वा क्षारीय समाधानहरू समावेश हुन्छन् (जस्तै, हाइड्रोफ्लोरिक एसिड, सोडियम हाइड्रोक्साइड), जसले सामग्रीको सतहसँग रासायनिक प्रतिक्रिया गर्दछ, यसलाई हटाउने कार्यलाई बढावा दिन्छ।

रासायनिक एजेन्टहरूको एकाग्रता र pH ले पॉलिश प्रक्रियामा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। यदि pH धेरै उच्च वा धेरै कम छ भने, यसले घर्षण कणहरू जम्मा गर्न सक्छ, जसले पॉलिश प्रक्रियालाई नकारात्मक रूपमा असर गर्छ। थप रूपमा, हाइड्रोजन पेरोक्साइड जस्ता अक्सिडाइजिंग एजेन्टहरूको समावेशले सामग्री क्षरणलाई गति दिन सक्छ, हटाउने दरमा सुधार गर्दछ।

3. स्लरी स्थिरता सुनिश्चित गर्दै

स्लरीको स्थिरता सीधा यसको प्रदर्शनसँग सम्बन्धित छ। घर्षण कणहरूलाई सँगै बस्न वा जम्मा हुनबाट रोक्नको लागि, डिस्पर्सेन्टहरू र स्टेबिलाइजरहरू थपिन्छन्। dispersants को भूमिका कणहरु को बीच आकर्षण को कम गर्न को लागी छ, सुनिश्चित गर्न को लागी उनि समाधान मा समान रूप देखि वितरित रहन को लागी। यो एक समान पालिश कार्य कायम गर्न को लागी महत्वपूर्ण छ।

स्टेबिलाइजरहरूले रासायनिक एजेन्टहरूलाई अपमानजनक वा समयअघि प्रतिक्रिया गर्नबाट रोक्न मद्दत गर्दछ, यो सुनिश्चित गर्दै कि स्लरीले यसको प्रयोगभरि निरन्तर प्रदर्शन कायम राख्छ।

4. मिश्रण र मिश्रण

एकपटक सबै कम्पोनेन्टहरू तयार भएपछि, घोललाई सामान्यतया मिश्रित वा अल्ट्रासोनिक तरंगहरूसँग उपचार गरिन्छ कि घर्षण कणहरू समाधानमा समान रूपमा फैलिएको सुनिश्चित गर्न। ठूला कणहरूको उपस्थितिबाट बच्नको लागि मिश्रण प्रक्रिया सटीक हुनुपर्छ, जसले पालिस गर्ने प्रभावकारितालाई कम गर्न सक्छ।

सीएमपी पॉलिशिंग स्लरीमा गुणस्तर नियन्त्रण

सीएमपी स्लरीले आवश्यक मापदण्डहरू पूरा गरेको सुनिश्चित गर्न, यसले कठोर परीक्षण र गुणस्तर नियन्त्रणबाट गुज्र्छ। केही सामान्य गुणस्तर नियन्त्रण विधिहरू समावेश छन्:

1. कण आकार वितरण विश्लेषण:लेजर विवर्तन कण आकार विश्लेषकहरू abrasives को आकार वितरण मापन गर्न प्रयोग गरिन्छ। कण आकार आवश्यक दायरा भित्र छ भनेर सुनिश्चित गर्नु इच्छित हटाउने दर र सतह गुणस्तर कायम राख्न महत्त्वपूर्ण छ।

2.pH परीक्षण:स्लरीले इष्टतम pH दायरा कायम राख्छ भनी सुनिश्चित गर्न नियमित pH परीक्षण गरिन्छ। pH मा भिन्नताहरूले रासायनिक प्रतिक्रियाहरूको दरलाई असर गर्न सक्छ र फलस्वरूप, स्लरीको समग्र प्रदर्शन।

3. चिपचिपापन परीक्षण:स्लरीको चिपचिपापनले पालिश गर्दा यसको प्रवाह र एकरूपतालाई असर गर्छ। धेरै चिपचिपा भएको स्लरीले घर्षण बढाउन सक्छ, जसले असंगत पालिश गर्न सक्छ, जबकि कम चिपचिपाता स्लरीले प्रभावकारी रूपमा सामग्री हटाउन सक्दैन।

4. स्थिरता परीक्षण:दीर्घकालीन भण्डारण र सेन्ट्रीफ्यूगेसन परीक्षणहरू स्लरीको स्थिरता मूल्याङ्कन गर्न प्रयोग गरिन्छ। लक्ष्य भनेको यो सुनिश्चित गर्नु हो कि स्लरीले भण्डारण वा प्रयोगको क्रममा बसोबास गर्ने वा चरण विभाजनको अनुभव गर्दैन।

अप्टिमाइजेसन र सीएमपी पॉलिशिंग स्लरीको चुनौतीहरू

सेमीकन्डक्टर निर्माण प्रक्रियाहरू विकसित हुँदै जाँदा, सीएमपी स्लरीहरूको आवश्यकताहरू बढ्दै जान्छन्। स्लरी तयारी प्रक्रियालाई अनुकूलन गर्नाले उत्पादन क्षमतामा सुधार र अन्तिम उत्पादनको गुणस्तर बढाउन सक्छ।

1. हटाउने दर र सतह गुणस्तर बढ्दै

आकार वितरण समायोजन गरेर, abrasives को एकाग्रता, र रासायनिक संरचना, CMP को समयमा हटाउने दर र सतह गुणस्तर सुधार गर्न सकिन्छ। उदाहरण को लागी, विभिन्न घर्षण कण आकार को एक मिश्रण एक अधिक कुशल सामाग्री हटाउने दर हासिल गर्न सक्छ, राम्रो सतह फिनिश प्रदान गर्दा।

2. दोष र साइड इफेक्टहरू कम गर्दै

जबकिCMP स्लरीसामग्री हटाउन प्रभावकारी छ, अत्यधिक पालिश वा अनुचित स्लरी संरचनाले सतहमा दोषहरू जस्तै खरोंच वा क्षरण चिन्हहरू निम्त्याउन सक्छ। यी साइड इफेक्टहरू कम गर्नको लागि कण आकार, पालिश बल, र रासायनिक संरचनालाई सावधानीपूर्वक नियन्त्रण गर्न महत्त्वपूर्ण छ।

3. वातावरणीय र लागत विचारहरू

बढ्दो वातावरणीय नियमहरूको साथ, सीएमपी स्लरीहरूको स्थिरता र पर्यावरण-मित्रता अझ महत्त्वपूर्ण हुँदै गइरहेको छ। उदाहरणका लागि, प्रदूषण कम गर्न कम विषाक्तता, वातावरणीय रूपमा सुरक्षित रासायनिक एजेन्टहरू विकास गर्न अनुसन्धान जारी छ। थप रूपमा, स्लरी फॉर्म्युलेसनहरू अनुकूलन गर्नाले उत्पादन लागत घटाउन मद्दत गर्न सक्छ।