研磨製程區分
前言:
CMP運用在半導體的原始構想是將晶面表面平坦化,因此針對介電層做平坦化的運用,然而以其特殊的去膜作用,開始其回蝕觀念的取代。
以研磨材質區分:
以化學反應的觀點,不同的材質有不同的化性,所以其反應機制也不相同,通常相似的薄膜會選擇類似的研磨液來參與化學反應,當然化學性質差異很大的薄膜,勢必要用完全不同化性的研磨液來參與研磨了。但是即使是相同材質的薄膜,因為所沉積的條件不同、或原料不同、或參雜物不同都會影響薄膜的品質,都會影響CMP研磨上的考量。
1. Poly-Si Film/CMP
a. Non-Poly Si
b. Polycrystal Si
c. Amorphous Polycrystal Si
2. SiO2 Film/CMP
a. Thermal Oxide
b. PE-CVD TEOS Oxide
c. LP-CVD TEOS Oxide
d. HDP-CVD TEOS Oxide
e. AP-CVD BPSG
f. Spin-on-glass (SOG)
g. SiOF
h. SiN Film
i. Other (Si-O-) Dielectric film, etc...
3. Metal Film/CMP
a. Cu Film
b. Al Film
c. W Film
d. TiN/Ti Film
e. TaN/Ta Film
f. Pt, Ru, other metal film, etc...
4. Organic /CMP
a. Resist
b. Low k dielectric layer
以單元區分:
以半導體製程流程的觀點,不同的階段需要完成不同的元件,依照製程的組合來選擇薄膜材質,視情況來選擇CMP的合適性,當然其考量點第一是否微影考量,其次是成本考量,第三是回蝕需求的考量。當然CMP獨特的垂直與橫向去除薄膜的方式,是讓其他傳統方法讓賢的一項主因,但是CMP的製程參數太過複雜,維持其穩定性確實不容易,可能的副作用也很多,此外CMP製程費用非常高,非必要還是不要用的好。
1. STI/CMP (Shallow Trench Isolation)
2. DT/CMP (Deep Trench)
3. ILD/CMP (Isolation Layer Dielectric)
4. IMD/CMP (Isolation Metal Dielectric)
5. Hard Mask/CMP
6. Other etching be replaced process