مسطح سازی یا پرداخت مکانیکی شیمیایی ( CMP ) یا پلاناریزاسیون فرآیندی است که برای صاف کردن سطوح به کمک استفاده از ترکیب مواد شیمیایی و نیروهای مکانیکی به کار می رود. می توان آن را به عنوان ترکیبی از اچ کردن شیمیایی و پرداخت ساینده تنها، تصور کرد. [ ۱] [ ۲]
در این فرآیند از یک دوغاب شیمیایی ساینده و خورنده ( معمولاً کلوئیدی ) به همراه یک پد صیقل دهنده و حلقه نگهدارنده ( ریتینینگ رینگ ) که به طور معمول قطری بیشتر از ویفر اصلی دارد، استفاده می شود. پد صیقل دهنده و ویفر اصلی به وسیله قسمت سری دستگاه پولیش که به طور پویا ( دینامیکی ) قابلیت جابجایی دارد، به یکدیگر فشرده شده و توسط یک حلقه نگهدارنده پلاستیکی در جای خود ثابت نگه داشته می شوند. سر پویای پولیش این قابلیت را دارد که در حول محورهای مختلف دوران کند ( که این امر بدان معنی است که این قسمت هم مرکز نیست ) . این حرکت ماده را از روی ویفر حذف می کند و می ساید و باعث می شود که هر گونه عارضه سطحی غیرمعمول نیز حذف گردد که این امر ویفر را مسطح یا صفحه ای می کند. گاهی لازم می شود تا جهت تنظیم بهتر ویفر، از چیدمانی از چندین المان چرخشی اضافه، بهره گرفته شود. به عنوان مثال ، در این فرآیند می توان کل سطح را در عمق میدان یک طرح نگار نوری آورد، یا مواد را به طور انتخابی بر اساس موقعیت آن ها حذف کرد. الزامات معمول عمق میدان را تا حد ابعادی آنگستروم پایین می آورد که به کمک آخرین تکنولوژی ها در حدود 23 نانومتر می باشد. [ ۳]
ابزارهای معمولی فرآیند CMP ( مسطح سازی شیمیایی - مکانیکی ) ، مانند آنهایی که در تصویر دیده می شوند، شامل صفحه ای بسیار صاف و تخت می شوند که با یک پد پوشانده شده است. ویفر در حالی که به صورت وارونه در حامل ( carrier ) /دوک بر روی یک فیلم پشتی نصب شده است، شروع به پولیش خوردن می کند. حلقه نگهدارنده ( شکل 1 ) ویفر را در موقعیت افقی صحیح نگه می دارد. در طی فرآیند بارگذاری و باربرداری ( نیرویی ) ویفر بر روی ابزار، به کمک اعمال خلاء ( وکیوم کردن ) توسط حامل نگه داشته می شود تا از جمع شدن ذرات ناخواسته بر روی سطح ویفر جلوگیری شود. مکانیزم ورود دوغاب، دوغاب را بر روی پد قرار می دهد، که این بخش در شکل مقابل نشان داده شده است. سپس، هم صفحه اصلی و هم حامل چرخانده شده و حامل نیز در بارگذاری نوسانی نگه داشته می شود. این امر را می توان در نمای بالا که در شکل مشخص شده است، بهتر مشاهده کرد. یک فشار یا نیروی رو به سمت پایین به حامل وارد می شود و آن را به سمت پد هل می دهد و به آن فشرده می کند. به طور معمول نیروی رو به پایین یک نیروی متوسط است، اما برای مکانیسم های حذف، نیاز به اعمال فشار محلی ( local pressure ) می باشد. نیروی رو به پایین به منطقه تحت تماس بستگی دارد که به نوبه خود ، هم به ساختار ویفر و هم به ساختار پد وابسته است. به طور معمول پدها دارای زبری 50 میکرومتر هستند؛ تماس به وسیله ناهمواری ها ( که به طور معمول نقاط بلند روی سطح ویفر هستند ) ایجاد می شود و در نتیجه، ناحیه تماس فقط بخشی از ناحیه سطح ویفر است. در این روش، خواص مکانیکی ویفر باید در نظر گرفته شود. اگر ساختار ویفر دارای کمی انحنا باشد، تمرکز تنش موجب می گردد که فشار لبه ها بیشتر از مرکز شود که باعث پرداخت سطحی غیر یکنواخت می گردد. جهت جبران انحنا ویفر ، می توان به کمک اعمال نیرو به پشت ویفر، فشاری وارد کرد که اختلاف لبه ها را مساوی کند. لنت های استفاده شده در ابزار CMP باید صلب باشند تا بتوانند سطح ویفر را به صورت یکنواخت پرداخت دهند. همچنین، این لنت های صلب باید همیشه در یک راستا با ویفر قرار بگیرند. بنابراین، پدهای واقعی اغلب پشته هایی از مواد نرم و یا سخت هستند که با توپوگرافی ویفر مطابقت دارند. به طور کلی، این لنت ها از مواد پلیمری متخلخل ساخته می شوند که اندازه منافذ آن ها بین 30 - 50 میکرومتر می باشد و چون در این فرآیند مصرف می شوند، باید مرتباً این مصرف لنت جبران شود. در بیشتر موارد ، این بالشتک ها اختصاصی هستند و معمولاً به جای خواص شیمیایی یا سایر خصوصیات، با نام های تجاری شان ذکر می شود. [ ۳]
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفدر این فرآیند از یک دوغاب شیمیایی ساینده و خورنده ( معمولاً کلوئیدی ) به همراه یک پد صیقل دهنده و حلقه نگهدارنده ( ریتینینگ رینگ ) که به طور معمول قطری بیشتر از ویفر اصلی دارد، استفاده می شود. پد صیقل دهنده و ویفر اصلی به وسیله قسمت سری دستگاه پولیش که به طور پویا ( دینامیکی ) قابلیت جابجایی دارد، به یکدیگر فشرده شده و توسط یک حلقه نگهدارنده پلاستیکی در جای خود ثابت نگه داشته می شوند. سر پویای پولیش این قابلیت را دارد که در حول محورهای مختلف دوران کند ( که این امر بدان معنی است که این قسمت هم مرکز نیست ) . این حرکت ماده را از روی ویفر حذف می کند و می ساید و باعث می شود که هر گونه عارضه سطحی غیرمعمول نیز حذف گردد که این امر ویفر را مسطح یا صفحه ای می کند. گاهی لازم می شود تا جهت تنظیم بهتر ویفر، از چیدمانی از چندین المان چرخشی اضافه، بهره گرفته شود. به عنوان مثال ، در این فرآیند می توان کل سطح را در عمق میدان یک طرح نگار نوری آورد، یا مواد را به طور انتخابی بر اساس موقعیت آن ها حذف کرد. الزامات معمول عمق میدان را تا حد ابعادی آنگستروم پایین می آورد که به کمک آخرین تکنولوژی ها در حدود 23 نانومتر می باشد. [ ۳]
ابزارهای معمولی فرآیند CMP ( مسطح سازی شیمیایی - مکانیکی ) ، مانند آنهایی که در تصویر دیده می شوند، شامل صفحه ای بسیار صاف و تخت می شوند که با یک پد پوشانده شده است. ویفر در حالی که به صورت وارونه در حامل ( carrier ) /دوک بر روی یک فیلم پشتی نصب شده است، شروع به پولیش خوردن می کند. حلقه نگهدارنده ( شکل 1 ) ویفر را در موقعیت افقی صحیح نگه می دارد. در طی فرآیند بارگذاری و باربرداری ( نیرویی ) ویفر بر روی ابزار، به کمک اعمال خلاء ( وکیوم کردن ) توسط حامل نگه داشته می شود تا از جمع شدن ذرات ناخواسته بر روی سطح ویفر جلوگیری شود. مکانیزم ورود دوغاب، دوغاب را بر روی پد قرار می دهد، که این بخش در شکل مقابل نشان داده شده است. سپس، هم صفحه اصلی و هم حامل چرخانده شده و حامل نیز در بارگذاری نوسانی نگه داشته می شود. این امر را می توان در نمای بالا که در شکل مشخص شده است، بهتر مشاهده کرد. یک فشار یا نیروی رو به سمت پایین به حامل وارد می شود و آن را به سمت پد هل می دهد و به آن فشرده می کند. به طور معمول نیروی رو به پایین یک نیروی متوسط است، اما برای مکانیسم های حذف، نیاز به اعمال فشار محلی ( local pressure ) می باشد. نیروی رو به پایین به منطقه تحت تماس بستگی دارد که به نوبه خود ، هم به ساختار ویفر و هم به ساختار پد وابسته است. به طور معمول پدها دارای زبری 50 میکرومتر هستند؛ تماس به وسیله ناهمواری ها ( که به طور معمول نقاط بلند روی سطح ویفر هستند ) ایجاد می شود و در نتیجه، ناحیه تماس فقط بخشی از ناحیه سطح ویفر است. در این روش، خواص مکانیکی ویفر باید در نظر گرفته شود. اگر ساختار ویفر دارای کمی انحنا باشد، تمرکز تنش موجب می گردد که فشار لبه ها بیشتر از مرکز شود که باعث پرداخت سطحی غیر یکنواخت می گردد. جهت جبران انحنا ویفر ، می توان به کمک اعمال نیرو به پشت ویفر، فشاری وارد کرد که اختلاف لبه ها را مساوی کند. لنت های استفاده شده در ابزار CMP باید صلب باشند تا بتوانند سطح ویفر را به صورت یکنواخت پرداخت دهند. همچنین، این لنت های صلب باید همیشه در یک راستا با ویفر قرار بگیرند. بنابراین، پدهای واقعی اغلب پشته هایی از مواد نرم و یا سخت هستند که با توپوگرافی ویفر مطابقت دارند. به طور کلی، این لنت ها از مواد پلیمری متخلخل ساخته می شوند که اندازه منافذ آن ها بین 30 - 50 میکرومتر می باشد و چون در این فرآیند مصرف می شوند، باید مرتباً این مصرف لنت جبران شود. در بیشتر موارد ، این بالشتک ها اختصاصی هستند و معمولاً به جای خواص شیمیایی یا سایر خصوصیات، با نام های تجاری شان ذکر می شود. [ ۳]
