Af öllum ferlum sem taka þátt í að búa til flís, endanleg örlögoblátaá að skera í einstaka teygjur og pakka í litla, lokuðum öskjum með aðeins nokkra pinna útsetta. Kubburinn verður metinn út frá þröskuldi, viðnám, straumi og spennugildum, en enginn mun taka tillit til útlits hans. Meðan á framleiðsluferlinu stendur, pússum við diskinn ítrekað til að ná nauðsynlegri flatarsetningu, sérstaklega fyrir hvert ljóslitaþrep. Theoblátayfirborð verður að vera mjög flatt vegna þess að þegar flísaframleiðsluferlið minnkar þarf linsa ljóslitavélarinnar að ná upplausn á nanómetrakvarða með því að auka tölulega ljósop (NA) linsunnar. Hins vegar dregur þetta samtímis úr fókusdýpt (DoF). Fókusdýpt vísar til dýptarinnar þar sem sjónkerfið getur haldið fókus. Til að tryggja að ljóslitamyndin haldist skýr og í fókus eru yfirborðsbreytingaroblátaverður að falla innan fókusdýptarinnar.
Í einföldu máli, ljóslitavélin fórnar fókusgetu til að bæta nákvæmni myndgreiningar. Sem dæmi má nefna að nýja kynslóð EUV-ljósmyndavéla er með tölulegt ljósop upp á 0,55, en lóðrétta dýpt fókussins er aðeins 45 nanómetrar, með enn minna ákjósanlegu myndsviði meðan á ljósgreiningu stendur. Efoblátaer ekki flatt, hefur ójafna þykkt eða yfirborðsbylgjur, mun það valda vandamálum við ljóslitatöku á háum og lágum punktum.
Ljósmyndafræði er ekki eina ferlið sem krefst sléttsoblátayfirborð. Mörg önnur flísaframleiðsluferli krefjast einnig fægingar á flísum. Til dæmis, eftir blautætingu, þarf fægja til að slétta gróft yfirborðið fyrir síðari húðun og útfellingu. Eftir grunna skurðaeinangrun (STI) er nauðsynlegt að fægja til að slétta umfram kísildíoxíð og ljúka skurðfyllingunni. Eftir málmútfellingu er nauðsynlegt að fægja til að fjarlægja umfram málmlög og koma í veg fyrir skammhlaup í tækinu.
Þess vegna felur fæðing flís í sér fjölmörg fægjaskref til að draga úr grófleika og yfirborðsbreytingum og til að fjarlægja umfram efni af yfirborðinu. Auk þess koma yfirborðsgallar af völdum ýmissa vinnsluvandamála á skífunni oft aðeins í ljós eftir hvert fægjaskref. Þannig bera verkfræðingarnir sem bera ábyrgð á slípun verulega ábyrgð. Þeir eru aðalpersónur í flísaframleiðsluferlinu og bera oft sökina á framleiðslufundum. Þeir verða að vera færir í bæði blautætu og líkamlegri framleiðslu, sem helstu fægjatækni í flísaframleiðslu.
Hverjar eru aðferðir til að fægja oblátur?
Hægt er að flokka fægiferla í þrjá meginflokka út frá samspilsreglum milli fægivökvans og yfirborðs kísilskífunnar:
1. Vélræn fægingaraðferð:
Vélræn fæging fjarlægir útskot slípaðs yfirborðsins með skurði og plastaflögun til að ná sléttu yfirborði. Algeng verkfæri eru olíusteinar, ullarhjól og sandpappír, aðallega handvirkt. Sérstakir hlutar, eins og yfirborð snúningshluta, geta notað plötuspilara og önnur hjálpartæki. Fyrir yfirborð með hágæðakröfum er hægt að nota ofurfínar fægjaaðferðir. Ofurfín fæging notar sérgerð slípiverkfæri, sem í slípiefnisinnihaldandi fægivökva eru þrýst þétt að yfirborði vinnustykkisins og snúið á miklum hraða. Þessi tækni getur náð yfirborðsgrófleika upp á Ra0,008μm, hæsta meðal allra fægjaaðferða. Þessi aðferð er almennt notuð fyrir sjónlinsumót.
2. Efnafræðileg fægjaaðferð:
Efnaslípun felur í sér að örútskotin á yfirborði efnisins leysist upp í efnafræðilegum miðli, sem leiðir til slétts yfirborðs. Helstu kostir þessarar aðferðar eru skortur á þörf fyrir flókinn búnað, hæfni til að pússa flókin vinnustykki og hæfni til að slípa mörg vinnustykki samtímis með mikilli skilvirkni. Kjarnamál efnafægingar er samsetning fægivökvans. Yfirborðsgrófleiki sem næst með efnafægingu er venjulega nokkrir tugir míkrómetra.
3. Chemical Mechanical Polishing (CMP) Aðferð:
Hver af fyrstu tveimur fægjaaðferðunum hefur sína einstöku kosti. Með því að sameina þessar tvær aðferðir geturðu náð viðbótaráhrifum í ferlinu. Efnafræðileg vélræn fægja sameinar vélrænan núning og efnafræðilega tæringarferla. Meðan á CMP stendur oxa efnahvarfefnin í fægivökvanum fágað undirlagsefnið og mynda mjúkt oxíðlag. Þetta oxíðlag er síðan fjarlægt með vélrænni núningi. Með því að endurtaka þetta oxunar- og vélræna fjarlægingarferli fæst árangursrík fæging.
Núverandi áskoranir og vandamál í efnafræðilegri vélrænni fægingu (CMP):
CMP stendur frammi fyrir nokkrum áskorunum og vandamálum á sviði tækni, hagfræði og umhverfissjálfbærni:
1) Samræmi ferlis: Það er enn krefjandi að ná mikilli samræmi í CMP ferlinu. Jafnvel innan sömu framleiðslulínu geta smávægilegar breytingar á ferlibreytum milli mismunandi lota eða búnaðar haft áhrif á samkvæmni lokaafurðarinnar.
2) Aðlögunarhæfni að nýjum efnum: Þegar ný efni halda áfram að koma fram verður CMP tæknin að laga sig að eiginleikum þeirra. Sum háþróuð efni eru hugsanlega ekki samhæf við hefðbundna CMP ferla, sem krefst þróunar á aðlögunarhæfari fægivökva og slípiefni.
3) Stærðaráhrif: Þegar stærð hálfleiðaratækja heldur áfram að minnka verða vandamál af völdum stærðaráhrifa mikilvægari. Minni stærðir krefjast meiri flatar yfirborðs, sem krefst nákvæmari CMP ferla.
4) Stýring á hraða efnisfjarlægingar: Í sumum forritum er nákvæm stjórnun á hraða efnisflutnings fyrir mismunandi efni afgerandi. Það er nauðsynlegt til að framleiða afkastamikil tæki að tryggja stöðugan flutningshraða yfir ýmis lög meðan á CMP stendur.
5) Umhverfisvænni: Fægingarvökvarnir og slípiefnin sem notuð eru í CMP geta innihaldið umhverfisskaða þætti. Rannsóknir og þróun á umhverfisvænni og sjálfbærari CMP ferlum og efnum eru mikilvægar áskoranir.
6) Greind og sjálfvirkni: Þó að greindar- og sjálfvirknistig CMP kerfa fari smám saman að batna, verða þau samt að takast á við flókið og breytilegt framleiðsluumhverfi. Það er áskorun sem þarf að takast á við að ná hærra stigum sjálfvirkni og skynsamlegrar vöktunar til að bæta framleiðslu skilvirkni.
7) Kostnaðareftirlit: CMP felur í sér háan búnað og efniskostnað. Framleiðendur þurfa að bæta frammistöðu ferla á sama tíma og þeir leitast við að draga úr framleiðslukostnaði til að viðhalda samkeppnishæfni markaðarins.
Pósttími: Júní-05-2024