थर्ड-जनरेशन सेमीकंडक्टर मॅन्युफॅक्चरिंगमध्ये केमिकल मेकॅनिकल प्लानरायझेशन (सीएमपी) चे गंभीर मूल्य

पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्सच्या उच्च-स्थिर जगात, सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) आणि गॅलियम नायट्राइड (GaN) इलेक्ट्रिक वाहने (EVs) पासून अक्षय ऊर्जा पायाभूत सुविधांपर्यंत क्रांती घडवून आणत आहेत. तथापि, या सामग्रीची पौराणिक कठोरता आणि रासायनिक जडत्व एक भयंकर उत्पादन अडथळे सादर करते.

अणु-स्तरीय सपाटपणा प्राप्त करण्यासाठी निश्चित प्रक्रिया म्हणून,केमिकल मेकॅनिकल प्लानरायझेशन (सीएमपी)केवळ प्रक्रियेच्या पलीकडे विकसित झाले आहे. आज, हे एक गंभीर व्हेरिएबल आहे जे पुढील पिढीच्या उर्जा उपकरणांचे उत्पन्न मर्यादा आणि कार्यप्रदर्शन बेंचमार्क ठरवते.

1. SiC प्रक्रियेच्या भौतिक मर्यादांचे उल्लंघन करणे

सेमीकंडक्टर्समधील कामगिरीची झेप बहुतेकदा प्रक्रिया अचूकतेने थ्रोटल केली जाते. 9.5 च्या Mohs कडकपणासह, SiC मशीनसाठी कुख्यात कठीण आहे. पारंपारिक यांत्रिक ग्राइंडिंग अनेकदा "लपलेले चट्टे" मागे सोडते—सब-सरफेस डॅमेज (एसएसडी)—जे नंतरच्या एपिटॅक्सियल (एपीआय) वाढीदरम्यान डिस्लोकेशन म्हणून प्रसारित होऊ शकते, ज्यामुळे शेवटी उच्च व्होल्टेज अंतर्गत आपत्तीजनक डिव्हाइस ब्रेकडाउन होऊ शकते.

सीएमपी संशोधनातील अग्रगण्य प्राधिकरण असलेल्या जिहून सेओने नमूद केल्याप्रमाणे, आधुनिक प्लॅनरायझेशन "बल्क रिमूव्हल" वरून "अणु-स्केल पृष्ठभाग पुनर्रचना" कडे वळले आहे. रासायनिक ऑक्सिडेशन आणि यांत्रिक घर्षण यांचा समन्वय साधून, CMP एक मूळ, दोषमुक्त पृष्ठभाग तयार करते. थोडक्यात, एक उत्कृष्ट CMP प्रक्रिया म्हणजे केवळ वेफर पॉलिश करणे नव्हे; हे इलेक्ट्रॉन प्रवाहासाठी अणु पाया अभियांत्रिकी आहे.

2. स्लरी फॉर्म्युलेशन: कार्यक्षमता आणि सचोटीचा उच्च-वायर कायदा

उच्च व्हॉल्यूम मॅन्युफॅक्चरिंग (HVM) वातावरणात, CMP स्लरीची निवड थेट दोन मिशन-गंभीर मेट्रिक्सवर परिणाम करते: मटेरियल रिमूव्हल रेट (MRR) आणि पृष्ठभाग अखंडता. केमिकल-मेकॅनिकल सिनर्जी: Chi Hsiang Hsieh द्वारे 2024 च्या संशोधनाचा संदर्भ देऊन, रासायनिक संरचनेची संभाव्यता कमी होऊ शकते. SiC चा अडथळा.

प्रक्रिया विंडो स्थिरता: जागतिक दर्जाचे स्लरी फॉर्म्युलेशन केवळ पृष्ठभागाच्या खडबडीत (Ra) 0.5 nm खाली ढकलण्यापेक्षा बरेच काही करते. हे शेकडो पॉलिशिंग चक्रांमध्ये बिनधास्त सुसंगतता सुनिश्चित करते. उत्पादकांसाठी, ही स्थिरता प्रति तास युनिट्स (यूपीएच) राखण्यासाठी आणि मालकीची किंमत (सीओओ) ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी लिंचपिन आहे.

3. ग्रीन फ्रंटियर: 2026 मध्ये टिकाऊपणा

जागतिक अर्धसंवाहक पुरवठा शृंखला ESG (पर्यावरण, सामाजिक आणि प्रशासन) लक्ष्यांकडे वळते म्हणून, CMP प्रक्रिया "हिरव्या" परिवर्तनातून जात आहेत. रेझोनॅक आणि एन्टेग्रिस सारख्या इंडस्ट्री टायटन्स आक्रमकपणे हाय-डिल्युशन, कमी-उत्सर्जन पॉलिशिंग सोल्यूशन्सचा पाठपुरावा करत आहेत. अपघर्षक-मुक्त नवकल्पन: उदयोन्मुख तंत्रज्ञान सांडपाणी प्रक्रिया ओझे कमी करत आहेत आणि उपभोग्य वस्तूंच्या पुनर्वापरात लक्षणीय वाढ करत आहेत. पोस्ट-सीएमपी क्लीनिंग, उत्पादकांच्या अंतर्गत पुनर्वापराच्या सुधारणेद्वारे, उत्पादकांना सुधारित केले जाऊ शकते. पॉलिशिंगनंतरचे कार्यप्रवाह सुव्यवस्थित करणे, ऑपरेशनल खर्चात (OPEX) थेट घट करणे आणि उपकरणांची झीज कमी करणे.

4. निष्कर्ष: पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्सचे भविष्य अँकरिंग

उद्योग 6-इंच ते 8-इंच SiC वेफर्स स्केल करत असल्याने, प्लानरायझेशनमधील त्रुटीचे मार्जिन कमी होत आहे. सीएमपी स्लरी यापुढे फॅक्टरी चेकलिस्टवर वापरण्यायोग्य नाही; ही एक सामरिक मालमत्ता आहे जी भौतिक विज्ञान आणि उपकरणाची विश्वासार्हता जोडते.

VETEK सेमीकंडक्टरमध्ये, आम्ही आमच्या भागीदारांसाठी मूर्त उत्पादनक्षमतेमध्ये प्रगत सामग्री अंतर्दृष्टी अनुवादित करण्यासाठी जागतिक CMP ट्रेंडमध्ये आघाडीवर राहतो. तुम्ही SiC प्रक्रियेच्या गुंतागुंतीकडे नेव्हिगेट करत असाल किंवा उच्च-उत्पादन उत्पादन लाइन्स ऑप्टिमाइझ करत असाल, तरीही आम्ही तुम्हाला इलेक्ट्रॉनिक इनोव्हेशनच्या पुढील शिखरावर मदत करण्यासाठी येथे आहोत.

संदर्भ:

1.Seo, J., & Lee, K. (2023). केमिकल मेकॅनिकल प्लानरायझेशन (सीएमपी) स्लरी आणि पोस्ट-सीएमपी क्लीनिंगमधील नवीनतम प्रगती. उपयोजित विज्ञान.

2.Hsieh, C. H., et al. (२०२४). SiC प्लानरायझेशनमध्ये रासायनिक यंत्रणा आणि ऑक्सिडेशन सिनर्जी. जर्नल ऑफ मटेरियल केमिस्ट्री अँड फिजिक्स.

3.Entegris & Resonac (2025). सेमीकंडक्टर सामग्रीमधील वार्षिक स्थिरता अहवाल.

4.सेमीकंडक्टर अभियांत्रिकी (2025). 8-इंच SiC संक्रमण: उत्पन्न आणि मेट्रोलॉजीमधील आव्हाने.

5.DuPont इलेक्ट्रॉनिक्स (2024). प्रिसिजन CMP द्वारे पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्सच्या कार्यप्रदर्शनात प्रगती करणे.