CMP, yaitu Pemolesan Mekanik Kimia, pemolesan mekanis kimia.
CMPPAD, yaitu Bantalan Pemoles Mekanik Kimia, bantalan pemoles mekanis kimia.
1. Prinsip dasar CMP
Secara makroskopis, prinsip dasar CMP adalah: wafer poles yang berputar ditekan pada bantalan pemoles elastis dari bantalan CMP yang berputar ke arah yang sama, dan bubur pemoles mengalir terus menerus antara wafer dan pelat dasar. Cakram atas dan bawah beroperasi secara terbalik dengan kecepatan tinggi, dan produk reaksi pada permukaan wafer yang dipoles terus-menerus terkelupas, dan bubur pemoles baru ditambahkan, dan produk reaksi dihilangkan dengan pemolesan bubur. Bidang wafer yang baru terbuka mengalami reaksi kimia lagi, dan produk kemudian dikupas dan diedarkan bolak-balik, membentuk permukaan ultra-halus di bawah aksi gabungan substrat, partikel abrasif, dan bahan reaksi kimia.
2. Penerapan CMP
Konsep teknologi CMP pertama kali diusulkan oleh Monsanto pada tahun 1965. Teknologi ini awalnya digunakan untuk memperoleh-permukaan kaca berkualitas tinggi, seperti teleskop militer. Pada tahun 1988, IBM mulai menerapkan teknologi CMP pada pembuatan DRAM 4M, dan sejak IBM berhasil menerapkan CMP pada produksi DRAM 64M pada tahun 1991, teknologi CMP telah berkembang pesat di seluruh dunia. Berbeda dengan metode pemolesan tradisional yang murni mekanis atau kimiawi, CMP menggunakan a kombinasi efek kimia dan mekanis untuk menghindari kerusakan permukaan yang disebabkan oleh pemolesan mekanis sederhana dan kekurangan seperti kecepatan pemolesan yang lambat, kerataan permukaan yang buruk, dan konsistensi pemolesan yang mudah disebabkan oleh pemolesan kimia sederhana. Ini menggunakan prinsip "penggilingan lembut dan keras" dalam keausan, yaitu bahan yang lebih lembut digunakan untuk pemolesan untuk mencapai pemolesan permukaan berkualitas tinggi. Di bawah tekanan tertentu dan adanya bubur pemoles, benda kerja yang dipoles bergerak relatif terhadap bantalan pemoles. Melalui kombinasi organik antara efek penggilingan partikel nano-dan efek korosif oksidan, permukaan halus terbentuk pada permukaan benda kerja yang dipoles. Penerapan teknologi CMP yang paling banyak digunakan adalah pemolesan wafer silikon bahan matriks dalam sirkuit terpadu (IC) dan sirkuit terpadu skala ultra-besar-(ULSI). Secara umum diyakini secara internasional bahwa ketika ukuran karakteristik perangkat berada di bawah 0,35µm, planarisasi global harus dilakukan untuk memastikan keakuratan dan resolusi transmisi gambar litograf, dan CMP saat ini merupakan satu-satunya teknologi yang dapat menyediakan planarisasi global, dan jangkauan penerapannya semakin berkembang dari hari ke hari.
Saat ini, teknologi CMP telah berkembang menjadi teknologi CMP dengan mesin pemoles mekanis kimia sebagai bodi utamanya, yang mengintegrasikan deteksi online, deteksi-titik akhir, pembersihan, dan teknologi lainnya. Ini adalah produk pengembangan sirkuit terpadu untuk proses -penghalusan mikro, multilapisan, penjarangan, dan perataan. Pada saat yang sama, ini juga merupakan teknologi proses yang diperlukan untuk transisi wafer dari diameter 200mm ke 300mm dan bahkan lebih besar, untuk meningkatkan produktivitas, mengurangi biaya produksi, dan meratakan substrat secara global.
3. Peralatan teknis dan bahan habis pakai CMP
CMP, yaitu Pemolesan Mekanis Kimia, pemolesan mekanis kimia. Peralatan dan bahan habis pakai yang digunakan dalam teknologi CMP meliputi: mesin pemoles, bubur pemoles, bantalan pemoles CMP, peralatan pembersih pasca-CMP, deteksi titik akhir pemolesan dan peralatan kontrol proses, peralatan pengolahan dan pengujian limbah, dll. Mesin pemoles, bubur pemoles, dan bantalan pemoles CMPPAD adalah tiga elemen kunci dari proses CMP, dan kinerja serta kecocokan timbal baliknya menentukan tingkat permukaan kerataan yang dapat dicapai CMP. Diantaranya, bubur pemoles dan bantalan pemoles CMPPAD adalah bahan habis pakai.
Keempat, permasalahan utama dalam proses CMP
Tujuan akhir dari penelitian bubur pemoles adalah untuk menemukan kombinasi terbaik antara efek kimia dan mekanis, sehingga dapat diperoleh bubur pemoles dengan laju penghilangan tinggi, kerataan yang baik, keseragaman ketebalan film yang baik, dan selektivitas tinggi. Selain itu, masalah seperti kemudahan pembersihan, korosi pada peralatan, biaya pembuangan limbah, dan keamanan harus dipertimbangkan.
Mengurangi cacat adalah topik abadi dalam proses CMP dan bahkan seluruh pembuatan chip.Industri semikonduktor juga memiliki "aturan tak terucapkan" yang sesuai untuk proses CMP, yaitu, kehilangan material perangkat setelah proses CMP harus kurang dari 10% dari ketebalan seluruh perangkat.Dengan kata lain, bubur tidak hanya harus membuat material dihilangkan secara efektif, tetapi juga dapat secara akurat mengontrol laju pelepasan dan efek akhir.Karena ukuran karakteristik perangkat terus menyusut, dampak cacat pada pengendalian proses dan hasil akhir menjadi semakin jelas. Ukuran cacat fatal memerlukan minimal 50% dari ukuran perangkat.
V. Prospek pengembangan CMP
Material semikonduktor celah pita lebar{0}}generasi ketiga yang diwakili oleh galium nitrida (GaN) telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir. Bahan semikonduktor berbasis Gallium nitrida (GaN)-memiliki karakteristik efisiensi cahaya tinggi, konduktivitas termal yang baik, tahan suhu tinggi, tahan radiasi, kekuatan dan kekerasan tinggi, serta dapat dibuat menjadi-cahaya biru dan hijau berefisiensi tinggi-yang memancarkan dioda dan dioda laser (juga dikenal sebagai laser). Namun, bahan galium nitrida (GaN) tidak dapat menumbuhkan kristal tunggal sendiri, dan harus ditanam pada bahan substrat yang mirip dengan strukturnya.Saat ini, bahan substrat yang diakui secara internasional adalah kristal safir. Dengan meningkatnya permintaan pasar akan bahan galium nitrida (GaN), permintaan akan safir juga akan tumbuh pesat.