半导体-CMP工艺介绍.ppt

Introduction of CMP FABS MIRRA MESA Mirra-Mesa 机台外观-侧面 SMIF POD WET ROBOT Introduction of CMP Mirra (Mesa) Top view Mirra-Mesa 机台外观-俯视图 Introduction of CMP Mirra-Mesa 机台-运作过程简称 1 2 3 4 5 6 1?2: FABS 的机器手从cassette 中拿出未加工的WAFER并送到WAFER的暂放台。 2?3: Mirra 的机器手接着把WAFER从暂放台运送到LOADCUP。LOADCUP 是WAFER 上载与卸载的地方。 3?4: HEAD 将WAFER拿住。CROSS 旋转把HEAD转到PLATEN 1到2到3如此这般顺序般研磨。 4?3: 研磨完毕后，WAFER 将在LOADCUP御载。 3?5: Mirra 的机器手接着把WAFER从LOADCUP 中拿出并送到MESA清洗。 5?6: MESA清洗部分有1）氨水（NH4OH）+MEGASONIC（超声波）糟 2）氨水（NH4OH）刷。 3）氢氟酸水（HF)刷 4）SRD，旋转，烘干部。 6?1: 最后，FABS 机器手把清洗完的WAFER 送回原本的CASSETTE。加工就这样完毕了。 HEAD ~End~ * * * FY Chang/CMP Introduction of CMP 化学机械抛光制程简介 （Chemical Mechanical Polishing-CMP) 目录 CMP的发展史 CMP简介 为什么要有CMP制程 CMP的应用 CMP的耗材 CMP Mirra-Mesa 机台简况 Introduction of CMP CMP 发展史 1983: CMP制程由IBM发明。 1986: 氧化硅CMP （Oxide-CMP）开始试行。 1988: 金属钨CMP（W CMP）试行。 1992: CMP 开始出现在 SIA Roadmap。 1994: 台湾的半导体生产厂第一次开始将化学机械研磨应用于生产中。 1998: IBM 首次使用铜制程CMP。 Introduction of CMP CMP制程的全貌简介 Introduction of CMP CMP 机台的基本构造 (I) 压力pressure 平台Platform 研磨垫Pad 芯片Wafer 研磨液Slurry Wafer carrier 终点探测 Endpoint Detection 钻石整理器 Diamond Conditioner Introduction of CMP CMP 机台的基本构造(II) Introduction of CMP Mirra 机台概貌 Silicon wafer Diamond disk Introduction of CMP Teres 机台概貌 Introduction of CMP 线性平坦化技术 Introduction of CMP Introduction of CMP Teres 研磨均匀性(Non-uniformity) 的气流控制法 研磨皮带上的气孔设计(Air-belt design) Introduction of CMP F-Rex200 机台概貌 Introduction of CMP 终点探测图 （STI CMP endpoint profile） 光学 摩擦电流 为什么要做化学机械抛光 （Why CMP）? Introduction of CMP 没有平坦化之前芯片的表面形态 Introduction of CMP Isolation 0.4 um 0.5 um IMD M2 M2 M1 M1 1.2 um 0.7 um 0.3 um 1.0 um 2.2 um 没有平坦化情况下的PHOTO Introduction of CMP 各种不同的平坦化状况 Introduction of CMP 没有平坦化之前 平滑化 局部平坦化 全面平坦化 平坦化程度比较 CMP Resist Etch Back BPSG Reflow SOG SACVD,Dep/Etch HDP, ECR 0.1 1 10 100 1000 10000 (Gap fill) Local Global 平坦化 范围 (微米) Introduction of CMP Step Height（高低落差） Local Planarity（局部平坦化过程） 高低落差越来越小 H0= step height 局部平坦化：高低落差消失 Introduction of CMP 初始形貌对平坦化的影响 A B C A C B RR Time Introducti