Химико-механическая планаризация

Причина введения CMP: слева показан срез чипа, изготовленного без химико-механической планаризации, видны неровности слоёв; справа — чип, при производстве которого планаризация проводилась многократно.

Химико-механическая планаризация (англ. Chemical mechanical polishing, CMP; также Х.-м. полировка) — один из этапов в производстве микроэлектроники (СБИС). Представляет собой комбинацию химических и механических способов планаризации (удаления неровностей с поверхности изготавливаемой полупроводниковой пластины).

Изобретен в IBM в 1983 году. В конце 1980-х IBM передала описания некоторых вариантов CMP в Intel (для производства микропроцессоров для IBM PC) и в Micron Technology (производство чипов DRAM-памяти). В результате сокращений в IBM в 1990—1994 годах много инженеров, имевших опыт работы с CMP, перешло в другие компании, изготавливавшие СБИС.

В 1990-х года технология CMP была одной из самых быстроразвивающихся на рынке оборудования для производства микроэлектроники. Так, с 1995 года продажи CMP-установок утроились, достигнув 520 млн долларов в 1997 году.

ХМП применяется практически после каждого литографического этапа.

Описание

ХМП использует сочетание абразивных и агрессивных химических суспензий (например, коллоидных) и полировальной подушки, большей по площади, чем обрабатываемая пластина. Могут использоваться как круглые полировальные подушки, так и ленты. Пластина устанавливается в специальный держатель и вращается вместе с ним. Держатель прижимает пластину к полировальной подушке. Точность обработки на современных установках ХМП составляет порядка нескольких ангстрем.

Литература

• Silicon processing for the VLSI Era — Vol. IV «Deep-submicron Process Technology» — S Wolf, 2002, ISBN 978-0-9616721-7-1, Chapter 8 «Chemical mechanical polishing» pp. 313–432