कार्यक्षमता आणि खर्च ऑप्टिमायझेशनची गुरुकिल्ली: सीएमपी स्लरी स्थिरता नियंत्रण आणि निवड धोरणांचे विश्लेषण

सेमीकंडक्टर मॅन्युफॅक्चरिंगमध्ये, दकेमिकल मेकॅनिकल प्लानरायझेशन (सीएमपी)प्रक्रिया ही वेफर पृष्ठभाग प्लॅनराइझेशन साध्य करण्यासाठी मुख्य टप्पा आहे, त्यानंतरच्या लिथोग्राफी चरणांचे यश किंवा अपयश थेट ठरवते. CMP मध्ये गंभीर उपभोग्य असल्याने, पॉलिशिंग स्लरीचे कार्यप्रदर्शन हे रिमूव्हल रेट (RR) नियंत्रित करण्यात, दोष कमी करण्यासाठी आणि एकूण उत्पन्न वाढवण्यासाठी अंतिम घटक आहे.

हे मार्गदर्शक सीएमपी स्लरी तांत्रिक फ्रेमवर्कचे पद्धतशीर विश्लेषण प्रदान करते आणि खर्चात कपात आणि कार्यक्षमतेचा नफा मिळविण्यासाठी जटिल उत्पादन वातावरणात प्रक्रिया स्थिरता कशी राखायची हे शोधते.

I. CMP स्लरीची ठराविक रचना

सामान्य सीएमपी स्लरी हे रासायनिक क्रिया आणि भौतिक यांत्रिक शक्तीचे एक समन्वयात्मक उत्पादन आहे, ज्यामध्ये खालील प्राथमिक घटक असतात:

अपघर्षक: यांत्रिक काढण्याची क्षमता प्रदान करा. सामान्य प्रकारांमध्ये नॅनो-आकाराचे सिलिका, सेरिया आणि ॲल्युमिना यांचा समावेश होतो.

ऑक्सिडायझर्स: धातूच्या पृष्ठभागाचे ऑक्सिडायझेशन करून रासायनिक प्रतिक्रिया दर वाढवा; सामान्य उदाहरणांमध्ये H₂O₂ किंवा लोह क्षारांचा समावेश होतो.

चेलेटिंग एजंट: विघटन सुलभ करण्यासाठी मेटल आयनसह कॉम्प्लेक्स तयार करा.

गंज प्रतिबंधक: लक्ष्य नसलेल्या भागात गंज दाबून सामग्री निवडकता सुधारा.

ऍडिटीव्ह: प्रतिक्रिया विंडो आणि सिस्टम स्थिरता राखण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या पीएच ऍडजस्टर आणि डिस्पर्संट्स समाविष्ट करा.

स्लरीचे रासायनिक आणि भौतिक आचरण लक्ष्य सामग्रीच्या वैशिष्ट्यांशी अचूकपणे जुळले पाहिजे; अन्यथा, स्क्रॅच, डिशिंग आणि गंज यासारखे दोष दिसून येतील.①

II. वेगवेगळ्या सामग्रीसाठी स्लरी सिस्टम

कारण विविध वेफरचे भौतिक गुणधर्मचित्रपट स्तर लक्षणीय भिन्न आहेत, स्लरी सानुकूलित आणि लक्ष्यित करणे आवश्यक आहे:

III. मुख्य कार्यप्रदर्शन मेट्रिक्स

कार्यक्षमता वाढण्याच्या संभाव्यतेचे मूल्यांकन करताना, खालील तांत्रिक निर्देशक महत्त्वपूर्ण आहेत:

काढण्याचा दर (RR): वेळेच्या प्रति युनिट काढलेल्या सामग्रीची जाडी (nm/min), जी थेट फॅब थ्रूपुटवर परिणाम करते.

निवडकता: समीप सामग्रीच्या लक्ष्य सामग्रीच्या काढण्याच्या दराचे गुणोत्तर; उच्च निवडकता लक्ष्य नसलेल्या स्तरांचे अधिक चांगले संरक्षण करते.

इन-वेफर नॉन-युनिफॉर्मिटी (WIWNU): संपूर्ण वेफर पृष्ठभागावर प्लानरायझेशनची सुसंगतता मोजते.

दोष: स्क्रॅच आणि सूक्ष्म-कण अवशेष यांसारख्या गंभीर उत्पन्न-हत्या करणाऱ्या मेट्रिक्सचा समावेश आहे. स्लरी स्थिरता: स्टोरेज आणि वापरादरम्यान स्ट्रीएशन, ग्लोमेरेशन किंवा अवसादनाचा प्रतिकार करण्याची स्लरीची क्षमता.

IV. प्रक्रिया स्थिरता सुधारण्यासाठी उद्योग सर्वोत्तम पद्धती

दीर्घकालीन "खर्चात कपात आणि कार्यक्षमता वाढवणे" साध्य करण्यासाठी, अग्रगण्य अर्धसंवाहक उपक्रम खालील स्थिरता व्यवस्थापन पद्धतींवर लक्ष केंद्रित करतात:

रासायनिक आणि यांत्रिक शक्तींचे अचूक संतुलन: रासायनिक घटकांचे अपघर्षकांचे गुणोत्तर बारीक करून, आण्विक स्तरावर प्रतिक्रिया समतोल राखला जातो, ज्यामुळे स्त्रोतावरील डिशिंग दोष कमी होतो.

द्रव स्थिरता आणि गाळण्याची प्रक्रिया किंवा पध्दती व्यवस्थापन: स्लरी अभिसरण प्रणालीमध्ये pH चढउतारांचे कठोर नियंत्रण, उच्च-कार्यक्षमतेच्या गाळण्याची प्रक्रिया तंत्रज्ञानासह एकत्रितपणे, कणांच्या एकत्रीकरणामुळे होणारी स्क्रॅच अस्थिरता प्रतिबंधित करते.

सानुकूलित प्रक्रिया जुळणी: प्रक्रियेची खिडकी जास्तीत जास्त वाढवण्यासाठी वेगवेगळ्या भौतिक कडकपणासाठी (उदा. उच्च-कडकपणा SiC किंवा नाजूक लो-के सामग्री) विशिष्ट स्लरी विकसित केल्या जातात.

सुसंगतता देखरेख मानके: कठोर बॅच कंट्रोल स्ट्रॅटेजी स्थापन केल्याने हे सुनिश्चित होते की RR आणि WIWNU सारखे मुख्य मेट्रिक्स मोठ्या प्रमाणावर उत्पादनात सुसंगत राहतील.

Aलेखक:सेरा-ली

संदर्भ:

①CMP स्लरी निवड: एक साहित्य दृष्टीकोन – AZoM

②केमिकल मेकॅनिकल प्लानरायझेशन स्लरी केमिस्ट्री विहंगावलोकन – Entegris