Was ist chemomechanisches (CMP-) Polieren?
Chemomechanisches Polieren, besser als CMP-Polieren bekannt, ist ein Verfahren, bei dem die Oberfläche eines Wafers mit Hilfe einer kolloiden Slurry poliert wird Hierbei wird auf der zu polierenden Materialoberfläche eine Wechselwirkung zwischen einem chemischem Reaktionsprodukt und mechanischem Abtrag erzielt.
Der Poliervorgang erfolgt teils mechanisch, teils chemisch. Das mechanische Element des Verfahrens übt Druck nach unten aus, während die chemische Reaktion die Abtragleistung erhöht. Diese Prozesse werden individuell auf die zu bearbeitenden Materialien abgestimmt.
Chemomechanische Polieranwendungen
Chemomechanische Poliersysteme von Logitech sind äußerst vielseitig und wurden für Polieranwendungen entwickelt, bei denen geometrische Präzision und Oberflächengüte bedeutende Qualitätsfaktoren sind.
Alle LogitechCMP-Polisher werden individuell zusammengestellt. Hierzu können unterschiedliche Carrier, Templates, Pads sowie End Point Dedektierungs Systeme kundenspezifisch konfiguriert werden.
Spezifische Anwendungsgebiete, in welchen unser System benutzt werden kann, beinhalten:
- Silizium-Wafer-CMP
- Globales CMP von III-V Compound-Halbleitern
- Globales CMP von Siliziumnitrid, Oxiden und Polymerschichten
- Globales CMP von spröden, fragilen IR-Materialsubstraten
- Globales CMP von Saphir-, Galliumnitrid- und Siliziumcarbid-Substraten
- Rückgewinnung von "Epi-Ready"-Substraten
- Abschließendes Abdünnen von SOS- and SOI-Wafern auf unter 20 µm
- Device Delayering für Reverse Engineering von FA-Anwendungen
Chemomechanische Polierlösungen
Logitech CMP-Polisher bieten Abtragleistung im Nanometerbereich - entweder an individuellen Chips oder an Wafern bis maximal 300 mm Durchmesser. Eingesetzt werden sie bei allen Wafer-/Substratmaterialien, die in der heutigen Bausteinherstellung hergestellt werden.
Hierdurch kann ein industriekompatibles Delayering mit reproduzierbaren Kontrollparametern ermöglicht werden. Oberflächen an Wafern und Substraten werden in "Laser Quality"- (0/0 scratch dig), mit Verbesserungen der Werte für Oberflächentopographie und Rauhigkeit (Ra) bis in den Subnanometerbereich hergestellt.
Hierdurch werden die Logitech CMP-Polisher zum idealen Hilfsmittel für Forschung und Entwicklung bzw. Kleinserienfertigung.
Weitere Standards der CMP-Polisher sind:
- In-/Ex-situ Padkonditionierung
- Verarbeitung harter und weicher Materialien
- Flexible Eignung für unterschiedlichste Wafergrößen
- Hohe Anpressdruckeinstellungen möglich
- Waferrückseitendruck für gezielte Prozessergebnisse
- Endpunktdetektierung zur Überwachung des Prozesses verfügbar, (RTM)
Prozessergebnisse
Ausführliche Testserien wurden für die nachfolgenden Materialien durchgeführt, um die Reproduzierbarkeit der CMP Prozesstechnik von Wafer zu Wafer mit möglichen Abweichungen zu untersuchen:
- Siliziumoxid
- Kupfer
- Siliziumnitrid
- Aluminium-Kupfer-Mischung
- Silizium-Germanium
- Wolfram
Die Prozessparameter an den Logitech CMP-Polishern lassen sich adäquat zu großen CMP Polishern einstellen.
Hierdurch werden die CMP Systeme ideal für den Einsatz bei F&E (R&) Einsätzen, bevor die fertige Prozessroute auf Systeme mit größerer Kapazität übertragen wird.
Diese Ergebnisse zeigen ebenfalls, dass die Wiederholbarkeit von WTWNU und WIDNU auf max.3% gehalten werden kann.
Fachbeiträge zum chemomechanischen Polieren
"Überlegungen im Forschungs- und Entwicklungsrahmen von CMP-Prozessen und deren Nutzen für neuartige Anwendungen"
Dieses Dokument versucht zu zeigen, wie ein Labor CMP System Poliersystem (CMP) in einem F&E-Umfeld genutzt werden kann, um neue, innovative und kundenspezifisch entwickelte CMP-Slurries (Suspensionen), Templates, Konditionierungswerkzeuge und Pads zu testen, ohne dass aufwändige Reinigungsverfahren und nicht vertretbare Umrüstzeiten von Durchgang zu Durchgang anfallen. Gleichzeitig wird gezeigt, wie Betriebskosten durch relativ niedrigen Materialverbrauch aufgrund der kompakten Bauweise gespart werden können.
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