Теория процессов. Процесс химико-механической планаризации. Средства технологического оснащения, страница 16

2.1.2 Установка AvantGaard 676

Установка AvantGaard 676 предназначена для химико-механической планаризации слоев окисла кремния и металлов.

Установка (рисунок 2.1.2.1) состоит из модуля полирования 1 и электрического шкафа 2. Модуль полирования включает в себя четыре независимых узла планаризации 3, две системы кондиционирования полирующих подушек 4, систему транспортирования пластин из кассеты на позицию обработки и обратно, выполненную на базе трехкоординатного робота 5, станцию аэрозольной очистки пластин 6, две жидкостные ванны 7 для хранения 50 пластин.

Подпись:

 

Рисунок 2.1.2.1 - Схема установки AvantGaard 676

Управляемый компьютером робот осуществляет загрузку, выгрузку и транспорт пластин от одной позиции к другой. Система также включает в себя датчики наличия пластин в кассетах, позволяющие автоматически считывать данные о наличии пластин в кассетах и посылать их в систему управления.

Основной чертой установки AvantGaard 676 является применение в ней новой орбитальной технологии полирования. Относительно небольшие размеры полирующих головок, характерные для орбитальной схемы,  в сочетании с оптимальной компоновкой позволило разместить модуль полирования на площади 2,4 м2. Обладая производительностью 40 пластин в час, эта модель имеет очень хорошее  соотношение производительность/занимаемая площадь.

Каждый полирующий узел и система транспортирования снабжены независимыми компьютерами, которые являются периферийными компьютерами системы управления. Центральный компьютер “SysCon” управляет работой локальной сети. Система управления, а также другие электронные блоки размещены в электрическом шкафу 7.

Каждый модуль планаризации может работать независимо от других; обработка пластин может производиться в любой заранее выбранной последовательности, при этом часть модулей может находиться на техническом обслуживании.

В установке предусмотрена система контроля момента окончания полирования (опция). Принцип работы системы основан на измерении момента трения полирующей головки, который зависит от обрабатываемого материала и суммарной площади поверхности выступающих элементов топологического рисунка.

Установка должна обеспечивать следующие параметры процесса:

-  скорость удаления SiO2             ³ 160 нм/мин

-  скорость удаления W                ³ 400 нм/мин

-  неравномерность скорости

-  удаления на пластине               £ 4 %  1d для W

-  планаризация                       £ 0,1 мкм

Установка обладает следующими характеристиками:

-  диаметр пластин                    150-200 мм

-  повреждение пластин                1 из 10000

-  неравномерно обработанный край     £ 3 мм

-  рН суспензии                       1-12

-  расход суспензии на один

-  полирующий узел                    10-250 мл/мин

-  ресурс полирующей подушки          > 300 мин полир.

-  производительность                 > 40 пл./час

-  производительность/ед. заним. площ.     16,7 пл/час/м2

-  MTBF                               ³ 300 часов

-  MTTR                               £ 2 часа

Общий вид модуля полирования установки AvantGaard 676 представлен на рисунке 2.1.2.2.

Рисунок 2.1.2.2 - Общий вид модуля полирования

установки AvantGaard 676

2.1.3 Литература

1) W. O.Mara. CMP Equipment and Materials Take Semiconductor Industry by Storm. Industry News, 10/12/1998

2) K. Holland. Now to the Year 2006. Chemical Mechanical Planarization Symposium. Japan, 1997, Ref. # 4500-104901

3) R. Jairath, A. Pant, T.Mallon et al. Linear Planarization for CMP. Solid State Technology, 10, 1996, p.107-114

4) AvantGaard 676. General Specification, Rev. 082198-6

5) AvantGaard 776. General Specification, Rev. 041097-1.

3.2 Полирующая паста (суспензия)