O'r holl brosesau sy'n gysylltiedig â chreu sglodyn, mae tynged olaf ywaferi'w dorri'n farw unigol a'i becynnu mewn blychau bach caeedig gyda dim ond ychydig o binnau yn y golwg. Bydd y sglodyn yn cael ei werthuso ar sail ei werthoedd trothwy, gwrthiant, cerrynt a foltedd, ond ni fydd neb yn ystyried ei ymddangosiad. Yn ystod y broses weithgynhyrchu, rydym yn sgleinio'r wafer dro ar ôl tro i gyflawni'r cynlluniad angenrheidiol, yn enwedig ar gyfer pob cam ffotolithograffeg. Mae'rwaferrhaid i'r wyneb fod yn hynod o wastad oherwydd, wrth i'r broses weithgynhyrchu sglodion grebachu, mae angen i lens y peiriant ffotolithograffeg gyflawni datrysiad ar raddfa nanomedr trwy gynyddu agorfa rifiadol (NA) y lens. Fodd bynnag, mae hyn ar yr un pryd yn lleihau dyfnder y ffocws. Mae dyfnder y ffocws yn cyfeirio at y dyfnder y gall y system optegol gynnal ffocws ynddo. Er mwyn sicrhau bod y ddelwedd ffotolithograffeg yn parhau i fod yn glir ac mewn ffocws, mae amrywiadau arwyneb ywaferrhaid iddo ddisgyn o fewn dyfnder y ffocws.
Yn syml, mae'r peiriant ffotolithograffeg yn aberthu gallu canolbwyntio i wella cywirdeb delweddu. Er enghraifft, mae gan y peiriannau ffotolithograffeg EUV cenhedlaeth newydd agorfa rifiadol o 0.55, ond dim ond 45 nanometr yw dyfnder ffocws fertigol, gydag ystod delweddu optimaidd hyd yn oed yn llai yn ystod ffotolithograffeg. Os bydd ywafernid yw'n wastad, mae ganddo drwch anwastad, neu doniadau arwyneb, bydd yn achosi problemau yn ystod ffotolithograffeg ar y pwyntiau uchel ac isel.
Nid ffotolithograffeg yw'r unig broses sydd angen llyfnwaferwyneb. Mae llawer o brosesau gweithgynhyrchu sglodion eraill hefyd angen caboli wafferi. Er enghraifft, ar ôl ysgythru gwlyb, mae angen caboli i lyfnhau'r arwyneb garw ar gyfer cotio a dyddodiad dilynol. Ar ôl ynysu ffos bas (STI), mae angen caboli i lyfnhau'r gormodedd o silicon deuocsid a chwblhau'r llenwad ffos. Ar ôl dyddodiad metel, mae angen caboli i gael gwared ar haenau metel gormodol ac atal cylchedau byr dyfais.
Felly, mae genedigaeth sglodyn yn cynnwys nifer o gamau caboli i leihau garwder y wafer ac amrywiadau arwyneb ac i gael gwared ar ddeunydd gormodol o'r wyneb. Yn ogystal, dim ond ar ôl pob cam caboli y daw diffygion arwyneb a achosir gan wahanol faterion proses ar y wafer i'r amlwg. Felly, mae gan y peirianwyr sy'n gyfrifol am sgleinio gyfrifoldeb sylweddol. Nhw yw'r ffigurau canolog yn y broses gweithgynhyrchu sglodion ac maent yn aml yn cael y bai mewn cyfarfodydd cynhyrchu. Rhaid iddynt fod yn hyddysg mewn ysgythru gwlyb ac allbwn corfforol, fel y prif dechnegau caboli mewn gweithgynhyrchu sglodion.
Beth yw'r dulliau caboli wafferi?
Gellir dosbarthu prosesau sgleinio yn dri phrif gategori yn seiliedig ar yr egwyddorion rhyngweithio rhwng yr hylif caboli a'r wyneb wafferi silicon:
1. Dull caboli mecanyddol:
Mae caboli mecanyddol yn cael gwared ar allwthiadau'r arwyneb caboledig trwy dorri ac anffurfiad plastig i gael wyneb llyfn. Mae offer cyffredin yn cynnwys cerrig olew, olwynion gwlân, a phapur tywod, a weithredir â llaw yn bennaf. Gall rhannau arbennig, megis arwynebau cyrff cylchdroi, ddefnyddio trofyrddau ac offer ategol eraill. Ar gyfer arwynebau â gofynion o ansawdd uchel, gellir defnyddio dulliau caboli hynod o gain. Mae caboli uwch-fanwl yn defnyddio offer sgraffiniol wedi'u gwneud yn arbennig, sydd, mewn hylif caboli sy'n cynnwys sgraffiniol, yn cael eu pwyso'n dynn yn erbyn wyneb y darn gwaith a'u cylchdroi ar gyflymder uchel. Gall y dechneg hon gyflawni garwedd arwyneb o Ra0.008μm, yr uchaf ymhlith yr holl ddulliau caboli. Defnyddir y dull hwn yn gyffredin ar gyfer mowldiau lens optegol.
2. Dull caboli Cemegol:
Mae caboli cemegol yn golygu diddymu'r micro-ymwthiadau ar wyneb y deunydd mewn cyfrwng cemegol yn ffafriol, gan arwain at arwyneb llyfn. Prif fanteision y dull hwn yw'r diffyg angen am offer cymhleth, y gallu i sgleinio darnau gwaith siâp cymhleth, a'r gallu i sgleinio llawer o weithfannau ar yr un pryd ag effeithlonrwydd uchel. Mater craidd caboli cemegol yw ffurfio'r hylif caboli. Mae'r garwedd arwyneb a gyflawnir gan sgleinio cemegol fel arfer yn sawl degau o ficromedrau.
3. Gloywi Mecanyddol Cemegol (CMP) Dull:
Mae gan bob un o'r ddau ddull caboli cyntaf ei fanteision unigryw. Gall cyfuno'r ddau ddull hyn gyflawni effeithiau cyflenwol yn y broses. Mae caboli mecanyddol cemegol yn cyfuno ffrithiant mecanyddol a phrosesau cyrydiad cemegol. Yn ystod CMP, mae'r adweithyddion cemegol yn yr hylif caboli yn ocsideiddio'r deunydd swbstrad caboledig, gan ffurfio haen ocsid meddal. Yna caiff yr haen ocsid hon ei thynnu trwy ffrithiant mecanyddol. Mae ailadrodd y broses ocsideiddio a thynnu mecanyddol hon yn cyflawni caboli effeithiol.
Yr Heriau a'r Materion Cyfredol ym maes Sgleinio Mecanyddol Cemegol (CMP):
Mae CMP yn wynebu sawl her a mater ym meysydd technoleg, economeg a chynaliadwyedd amgylcheddol:
1) Cysondeb Proses: Mae sicrhau cysondeb uchel ym mhroses y CRhC yn parhau i fod yn heriol. Hyd yn oed o fewn yr un llinell gynhyrchu, gall mân amrywiadau mewn paramedrau proses rhwng gwahanol sypiau neu offer effeithio ar gysondeb y cynnyrch terfynol.
2) Addasrwydd i Ddeunyddiau Newydd: Wrth i ddeunyddiau newydd barhau i ddod i'r amlwg, rhaid i dechnoleg CMP addasu i'w nodweddion. Efallai na fydd rhai deunyddiau datblygedig yn gydnaws â phrosesau CMP traddodiadol, sy'n gofyn am ddatblygu hylifau caboli a sgraffinyddion mwy addasadwy.
3) Effeithiau Maint: Wrth i ddimensiynau dyfeisiau lled-ddargludyddion barhau i grebachu, mae materion a achosir gan effeithiau maint yn dod yn fwy arwyddocaol. Mae angen gwastadrwydd arwyneb uwch ar ddimensiynau llai, gan olygu bod angen prosesau CMP mwy manwl gywir.
4) Rheoli Cyfradd Tynnu Deunydd: Mewn rhai cymwysiadau, mae'n hanfodol rheoli'r gyfradd symud deunydd yn fanwl gywir ar gyfer gwahanol ddeunyddiau. Mae sicrhau cyfraddau tynnu cyson ar draws haenau amrywiol yn ystod CMP yn hanfodol ar gyfer gweithgynhyrchu dyfeisiau perfformiad uchel.
5) Cyfeillgarwch Amgylcheddol: Gall yr hylifau caboli a'r sgraffinyddion a ddefnyddir mewn CMP gynnwys cydrannau sy'n niweidiol i'r amgylchedd. Mae ymchwil a datblygu prosesau a deunyddiau CMP mwy ecogyfeillgar a chynaliadwy yn heriau pwysig.
6) Cudd-wybodaeth ac Awtomeiddio: Er bod lefel cudd-wybodaeth ac awtomeiddio systemau CMP yn gwella'n raddol, rhaid iddynt barhau i ymdopi ag amgylcheddau cynhyrchu cymhleth ac amrywiol. Mae cyflawni lefelau uwch o awtomeiddio a monitro deallus i wella effeithlonrwydd cynhyrchu yn her y mae angen mynd i'r afael â hi.
7) Rheoli Costau: Mae CMP yn cynnwys costau offer a deunyddiau uchel. Mae angen i weithgynhyrchwyr wella perfformiad prosesau tra'n ymdrechu i leihau costau cynhyrchu i gynnal cystadleurwydd y farchnad.
Amser postio: Mehefin-05-2024