سی ایم پی، یعنی کیمیکل مکینیکل پالش، کیمیکل مکینیکل پالش۔
CMPPAD، یعنی کیمیکل مکینیکل پالشنگ پیڈ، کیمیکل مکینیکل پالش کرنے والا پیڈ۔
1. CMP کے بنیادی اصول
میکروسکوپی طور پر، سی ایم پی کا بنیادی اصول یہ ہے: گھومنے والی پالش ویفر کو سی ایم پی پیڈ کے لچکدار پالش پیڈ پر دبایا جاتا ہے جو ایک ہی سمت میں گھومتا ہے، اور پالش کرنے والی سلوری ویفر اور بیس پلیٹ کے درمیان مسلسل بہتی رہتی ہے۔ اوپری اور نچلی ڈسکیں تیز رفتاری سے ریورس میں کام کرتی ہیں، اور پولشڈ پراڈکٹ کے رد عمل کو نئی سطح پر تبدیل کیا جاتا ہے۔ پالش کرنے والی سلری کو شامل کیا جاتا ہے، اور رد عمل کی مصنوعات کو پالش کرنے والی سلری کے ساتھ چھین لیا جاتا ہے۔ نئے سامنے آنے والے ویفر جہاز پر دوبارہ کیمیائی عمل ہوتا ہے، اور اس کے بعد مصنوعات کو چھیل کر آگے پیچھے کیا جاتا ہے، جس سے سبسٹریٹ، کھرچنے والے ذرات اور کیمیائی رد عمل کے مشترکہ عمل کے تحت ایک انتہائی باریک سطح بنتی ہے۔
2. CMP کی درخواست
CMP ٹیکنالوجی کا تصور سب سے پہلے مونسانٹو نے 1965 میں پیش کیا تھا۔ یہ ٹیکنالوجی اصل میں اعلیٰ-کوالٹی شیشے کی سطحیں حاصل کرنے کے لیے استعمال کی گئی تھی، جیسے کہ فوجی دوربین۔ 1988 میں، IBM نے CMP ٹیکنالوجی کو 4M DRAM کی تیاری کے لیے لاگو کرنا شروع کیا، اور جب سے IBM نے کامیابی سے CMP کو 64M DRAM کی تیاری کے لیے لاگو کیا ہے، تیزی سے تقریباً 64M DRAM ٹیکنالوجی میں ترقی ہوئی ہے۔ دنیا۔ روایتی طور پر مکینیکل یا خالصتاً کیمیائی پالش کرنے کے طریقوں کے برعکس، CMP سادہ مکینیکل پالش اور خامیوں سے ہونے والے سطح کو پہنچنے والے نقصان سے بچنے کے لیے کیمیائی اور مکینیکل اثرات کے امتزاج کا استعمال کرتا ہے جیسے کہ سست چمکانے کی رفتار، سطح کی ناقص ہمواری اور چمکانے کی مستقل مزاجی جو کہ سادہ کیمیائی پالش کی وجہ سے آسانی سے ہوتی ہے۔ اعلی-معیاری سطح کی پالش۔ ایک خاص دباؤ اور پالش کرنے والی سلری کی موجودگی کے تحت، پالش شدہ ورک پیس پالش کرنے والے پیڈ کی نسبت حرکت کرتا ہے۔ نینو ذرات کے پیسنے کے اثر اور آکسیڈینٹ کے سنکنرن اثر کے درمیان نامیاتی امتزاج کے ذریعے، پالش شدہ ورک پیس کی سطح پر ایک ہموار سطح بنتی ہے۔ CMP ٹیکنالوجی کا سب سے زیادہ استعمال شدہ استعمال میٹرکس مواد کے سلکان ویفرز کو انٹیگریٹڈ سرکٹس (انٹیگریٹڈ سرکٹس) میں پالش کرنا ہے۔ الٹرا-بڑے-اسکیل انٹیگریٹڈ سرکٹس (ULSI)۔ عام طور پر بین الاقوامی سطح پر یہ خیال کیا جاتا ہے کہ جب ڈیوائس کا خصوصیت کا سائز 0.35µm سے کم ہوتا ہے، تو لتھوگرافک امیج ٹرانسمیشن کی درستگی اور ریزولیوشن کو یقینی بنانے کے لیے عالمی سطح پر پلانرائزیشن کی جانی چاہیے، اور CMP فی الحال تقریباً واحد ٹیکنالوجی ہے جو اس کی عالمی سطح پر ایپلی کیشنز اور توسیعی پروگرام فراہم کر سکتی ہے۔
اس وقت، CMP ٹیکنالوجی نے CMP ٹیکنالوجی میں کیمیکل مکینیکل پالش کرنے والی مشین کے ساتھ مرکزی باڈی کے طور پر تیار کیا ہے، آن لائن پتہ لگانے، اختتامی-پوائنٹ کا پتہ لگانے، صفائی اور دیگر ٹیکنالوجیز کو یکجا کر کے۔ یہ انٹیگریٹڈ سرکٹس کی مائیکرو-تطہیر، ملٹی لیئر، پتلا کرنے اور چپٹا کرنے کے عمل کی پیداوار ہے۔ ساتھ ہی، یہ 200mm سے 300mm تک اور اس سے بھی بڑے قطر کے ویفرز کی منتقلی کے لیے ایک ضروری پراسیس ٹیکنالوجی بھی ہے، تاکہ پیداواری صلاحیت میں اضافہ ہو، مینوفیکچرنگ لاگت کو کم کیا جا سکے اور عالمی سطح پر ہموار ہو سکے۔
3. CMP تکنیکی سامان اور استعمال کی اشیاء
CMP، یعنی کیمیکل مکینیکل پالشنگ، کیمیکل مکینیکل پالش۔ CMP ٹیکنالوجی میں استعمال ہونے والے آلات اور استعمال کی اشیاء میں شامل ہیں: پالش کرنے والی مشین، پالش کرنے والی سلوری، CMP پیڈ پالش کرنے والا پیڈ، پوسٹ-CMP صفائی کا سامان، پالش کرنے کے اختتامی نقطہ کا پتہ لگانے اور عمل کو کنٹرول کرنے کا سامان، فضلہ کی صفائی اور جانچ کا سامان، وغیرہ۔ CMP عمل، اور ان کی کارکردگی اور باہمی مماثلت سطح کی ہمواری کی سطح کا تعین کرتی ہے جو CMP حاصل کر سکتی ہے۔
چوتھا، CMP عمل میں اہم مسائل
سلری کو پالش کرنے کی تحقیق کا حتمی مقصد کیمیائی اور مکینیکل اثرات کے بہترین امتزاج کو تلاش کرنا ہے، تاکہ اعلی ہٹانے کی شرح، اچھی چپٹی، اچھی فلم کی موٹائی کی یکسانیت اور اعلی سلیکٹیوٹی کے ساتھ پالش کرنے والا گارا حاصل کیا جاسکے۔ اس کے علاوہ، صفائی میں آسانی، آلات کو سنکنرن، فضلہ کو ٹھکانے لگانے کے اخراجات اور حفاظت جیسے مسائل پر غور کیا جانا چاہیے۔
نقائص کو کم کرنا CMP کے عمل اور یہاں تک کہ پوری چپ مینوفیکچرنگ میں ایک ابدی موضوع ہے۔ سیمی کنڈکٹر انڈسٹری میں بھی CMP کے عمل کے لیے متعلقہ "غیر کہے ہوئے اصول" ہیں، یعنی CMP عمل کے بعد آلے کا مادی نقصان پورے آلے کی موٹائی کے 10% سے کم ہونا چاہیے۔ دوسرے لفظوں میں، گندگی کو صرف مؤثر طریقے سے ہٹانے کے قابل نہیں ہونا چاہیے، لیکن گندگی کو مؤثر طریقے سے ہٹانے کے قابل نہیں ہونا چاہیے۔ ہٹانے کی شرح اور حتمی اثر۔ جیسے جیسے آلہ کا خصوصیت کا سائز سکڑتا چلا جاتا ہے، عمل کے کنٹرول اور حتمی پیداوار پر نقائص کا اثر زیادہ سے زیادہ واضح ہوتا جاتا ہے۔ مہلک نقائص کے سائز کے لیے ڈیوائس کے سائز کا کم از کم 50% درکار ہوتا ہے۔
V. CMP کے ترقی کے امکانات
گیلیم نائٹرائڈ (GaN) کی طرف سے نمائندگی کرنے والا تیسرا-جنریشن وسیع بینڈ گیپ سیمی کنڈکٹر مواد حالیہ برسوں میں تیزی سے تیار ہوا ہے۔ گیلیم نائٹرائڈ (GaN)-کی بنیاد پر سیمی کنڈکٹر مواد میں اعلی چمکیلی کارکردگی، اچھی تھرمل چالکتا، اعلی درجہ حرارت کے خلاف مزاحمت، تابکاری مزاحمت، اعلی طاقت اور اعلی سختی کی خصوصیات ہوتی ہیں، اور انہیں اعلی-کارکردگی والی نیلی اور سبز روشنی-اور ڈائیو لیزر کے طور پر جانا جاتا ہے۔ gallium nitride (GaN) مواد خود سے ایک کرسٹل نہیں اگ سکتا، اور اسے ان کی ساخت سے ملتے جلتے سبسٹریٹ مواد پر اگایا جانا چاہیے۔ فی الحال، بین الاقوامی سطح پر تسلیم شدہ سبسٹریٹ میٹریل سیفائر کرسٹل ہے۔ گیلیم نائٹرائڈ (GaN) مواد کی مارکیٹ کی مانگ میں اضافے کے ساتھ، نیلم کی مانگ بھی تیزی سے بڑھے گی۔