Lucidatura finale della superficie del wafer di silicio

Per soddisfare i requisiti di alta qualità dei processi di circuiti di chip IC con larghezze di linea inferiori a 0,13 μm fino a 28 nm per wafer di lucidatura in silicio da 300 mm di diametro, è essenziale ridurre al minimo la contaminazione da impurità, come gli ioni metallici, sulla superficie del wafer. Inoltre, ilwafer di siliciodeve presentare caratteristiche nanomorfologiche superficiali estremamente elevate. Di conseguenza, la lucidatura finale (o lucidatura fine) diventa una fase cruciale del processo.

Questa lucidatura finale impiega tipicamente la tecnologia di lucidatura chimico-meccanica della silice colloidale alcalina (CMP). Questo metodo combina gli effetti della corrosione chimica e dell'abrasione meccanica per rimuovere in modo efficiente e accurato piccole imperfezioni e impurità dalwafer di siliciosuperficie.

Tuttavia, sebbene la tecnologia CMP tradizionale sia efficace, l’attrezzatura può essere costosa e ottenere la precisione richiesta per larghezze di linea più piccole può essere difficile con i metodi di lucidatura convenzionali. Pertanto, l’industria sta esplorando nuove tecnologie di lucidatura, come la tecnologia al plasma di planarizzazione chimica secca (tecnologia al plasma D.C.P.), per wafer di silicio controllati digitalmente.

La tecnologia al plasma D.C.P è una tecnologia di lavorazione senza contatto. Utilizza plasma SF6 (esafluoruro di zolfo) per incidere ilwafer di siliciosuperficie. Controllando accuratamente il tempo di lavorazione dell'incisione al plasma ewafer di siliciovelocità di scansione e altri parametri, può ottenere un appiattimento ad alta precisione delwafer di siliciosuperficie. Rispetto alla tradizionale tecnologia CMP, la tecnologia D.C.P ha una maggiore precisione e stabilità di lavorazione e può ridurre significativamente i costi operativi della lucidatura.

Durante il processo di lavorazione D.C.P è necessario prestare particolare attenzione ai seguenti aspetti tecnici:

Controllo della sorgente di plasma: assicurarsi che parametri come SF₆(generazione del plasma e intensità del flusso veloce, diametro del punto del flusso veloce (centro del flusso veloce)) sono accuratamente controllati per ottenere una corrosione uniforme sulla superficie del wafer di silicio.

Precisione di controllo del sistema di scansione: il sistema di scansione nella direzione tridimensionale X-Y-Z del wafer di silicio deve avere una precisione di controllo estremamente elevata per garantire che ogni punto sulla superficie del wafer di silicio possa essere elaborato accuratamente.

Ricerca sulla tecnologia di lavorazione: sono necessarie ricerche approfondite e ottimizzazione della tecnologia di lavorazione della tecnologia al plasma D.C.P per trovare i migliori parametri e condizioni di lavorazione.

Controllo dei danni superficiali: durante il processo di lavorazione D.C.P, il danno sulla superficie del wafer di silicio deve essere rigorosamente controllato per evitare effetti negativi sulla successiva preparazione dei circuiti del chip IC.

Sebbene la tecnologia al plasma D.C.P presenti molti vantaggi, trattandosi di una nuova tecnologia di lavorazione, è ancora in fase di ricerca e sviluppo. Pertanto, deve essere trattato con cautela nelle applicazioni pratiche e continuano i miglioramenti e le ottimizzazioni tecniche.

In generale, la lucidatura finale è una parte importante delwafer di silicioprocesso di elaborazione ed è direttamente correlato alla qualità e alle prestazioni del circuito del chip IC. Con il continuo sviluppo dell'industria dei semiconduttori, i requisiti di qualità per la superficiewafer di siliciodiventerà sempre più alto. Pertanto, l'esplorazione e lo sviluppo continui di nuove tecnologie di lucidatura costituiranno in futuro un'importante direzione di ricerca nel campo della lavorazione dei wafer di silicio.

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