CMP процесінде қандай және эрозия бар?

Химиялық механикалық жылтырату (CMP) химиялық реакциялар мен механикалық абразияның аралас әрекеті арқылы артық материал және беттік ақауларды кетіреді. Бұл вафли бетінің жаһандық порнаваризациясына қол жеткізудің негізгі процесі және көп қабатты мыс интерконнектілері мен төмен диэлектрлік құрылымдар үшін қажет. Практикалық өндіріс кезінде CMP біркелкі біркелкі емес бөлу процесі емес; Бұл үлгілік тәуелді ақаулардың пайда болуын қамтамасыз етеді, олардың ішінде ең танымал және эрозиясы бар. Бұл ақаулар интерконнект қабаттарының геометриясына және олардың электр сипаттамаларына тікелей әсер етеді.

Толтыруға арналған, CMP кезінде салыстырмалы түрде жұмсақ өткізгіш материалдарды (мысалы, мыс) алып тастауға қатысты, олар бір металл сызығының немесе үлкен металл аймағында ыдыс тәрізді концерттелетін профильге әкеледі. Кросс-бөлімде металл сызығының ортасы екі жиек пен қоршаған диэлектрлік бетінен төмен. Бұл құбылыс көптеген металл өңірлерде жиі кездеседі. Оның қалыптасу механизмі негізінен материалдық қаттылықтағы айырмашылықтар мен жылтыратқыш төсемнің кең ауқымды ерекшеліктерімен байланысты: жұмсақ металдар, ал саңылаулардағы химиялық компоненттер мен абортаздарға сезімтал, ал шұңқырдың жергілікті байланыс қысымы кең мүмкіндіктерге көбейеді, алайда металдың ортасында көбейеді, бұл жиектерден асып кетеді. Нәтижесінде, жыпылықтау тереңдігі әдетте ені мен поляк уақытымен көбейеді.

Эрозия жоғары үгінділікті аймақтардағы бетінің жалпы биіктігімен сипатталады (мысалы, тығыз метрлік массивтер немесе тығыздалған пішінді учаскелер немесе тығыз өңделген аймақтар) Негізінде, бұл үлгілікке негізделген, аймақтық деңгейде материалды одан әрі алып тастау. Тығыз аймақтарда, металл және диэлектриктерде бірге үлкенірек байланыс аймағын ұсынады, ал төсем мен шламдың механикалық және химиялық әсері күшті. Демек, металдың және диэлектрліктердің орташа мөлшерлемелері төмен тығыздық аймақтарымен салыстырғанда жоғары. Жылтырату және үстінен жылтырату сияқты, тығыз аймақтардағы металл-диэлектрлік стек тұтасымен жұқа болып, өлшенетін биіктіктегі қадам жасайды, ал эрозия дәрежесі жергілікті үлгінің тығыздығы мен процесті жүктемемен жоғарылады.

Құрылғы және технологиялық жұмыс тұрғысынан, жыпылықтаған және эрозия жартылай өткізгіш өнімдерге бірнеше жағымсыз әсер етеді. Металлдың тиімді көлденең қимасын азайтады, бұл үлкен интерконнектке төзімділік пен IR төмендеуіне әкеледі, бұл өз кезегінде сигналдың кешіктірілуіне және сыни жолдарда уақытты қысқартады. Эрозиядан туындаған диэлектрлік қалыңдықтың өзгеруі металл сызықтар мен RC кідірісі арасындағы паразиттік сыйымдылықты және электрлік сипаттамалардың таралуы чиптің біркелкілігінің артуын өзгертеді. Сонымен қатар, жергілікті диэлектрлік жұқа және электр өріс концентрациясы аралық мінез-құлыққа және металл диэлектриктерінің ұзақ мерзімді сенімділігіне әсер етеді. Интеграция деңгейінде, шамадан тыс беттік топография литография фокусы мен тураланудың қиындығын арттырады, келесі пленкалы пленкуляцияның біркелкілігін төмендетеді және метрлік қалдық сияқты ақауларды тудыруы мүмкін. Бұл мәселелер түпкілікті ауытқу және қысқарту процесінің терезесі ретінде көрінеді. Сондықтан, практикалық инженерияда тығыздықты теңестіру, оңтайландыру арқылы көрсетілген шектерде таусылған және эрозияны бақылау қажетжылтыратушиыршықСелективті және конкурстық құрылымдардың жоспаршылығын, тұрақты электрмен жұмыс жасауды және жоғары көлемді өндірісті қамтамасыз ету үшін CMP процесінің параметрлерін дәл баптау.