VLSI和其他半导体技术中的化学机械抛光
关键的外卖
●化学机械抛光(CMP)在制造过程中的重要性
●CMP使得使用VLSI技术进行设计和制造成为可能
●CMP过程增加了PCBA的功能，并减轻了短路等故障
无论你是在火星表面，就像即将被命名为毅力的火星探测器，还是在复杂的半导体技术的表面上制定设计超大规模集成电路，表面的状况很重要。此外，它会影响功能、性能，在pcba的情况下，还会影响可制造性。因此，化学机械抛光(CMP)或平面化是制造过程中至关重要的一步。
化学机械抛光或平面化
化学机械抛光是一种以化学反应辅助去除表面物质的抛光过程。CMP也是半导体行业实施的标准和关键制造工艺制造集成电路还有内存盘。
CMP通常与化学机械平面化有关。然而，当CMP用于去除表面材料时，我们称之为化学机械抛光。同样地，如果CMP的过程被用来使表面光滑或变平，我们称之为平面化。
由于腐蚀和摩擦之间的协同作用，CMP被认为是一个摩擦化学过程。一般来说，化学机械抛光是一种坚固的制造技术，它利用化学氧化和机械磨损来消除不需要的材料(碎片)，并实现极端的平面度。
化学机械抛光在超大规模集成电路中的重要性
超大规模集成(VLSI)是将成千上万个晶体管嵌入或集成到单个硅半导体微芯片上的过程。VLSI技术的概念可以追溯到20世纪70年代末，当时高级处理器(计算机)微芯片也处于发展阶段。最常见的VLSI设备之一是微控制器。
在VLSI之前，大多数集成电路具有有限的功能。电子电路通常在一块单板上包含RAM、CPU、ROM和其他外围设备。然而，VLSI技术允许IC设计师将所有这些添加到一个芯片中。
如果我们回顾过去几十年的电子工业，我们可以看到它快速增长的证据。这包括增加小型化、提高性能和改进功能。然而，需要放置更多的组件，同时稳定地利用更少的空间，这就等于更小的误差边际。因此，需要确保从安装表面完全清除碎片是绝对重要的。因此，化学机械抛光在超大规模集成电路技术中的重要性。
CMP的使用允许在更小的包中添加更多的组件，如pro-mini微控制器
化学机械抛光过程
CMP工艺现在是一项重要的技术，用于平滑和清除PCB表面的碎片。因此，对CMP过程的基本理解是至关重要的优化生产流程提高整体控制。反过来，这将提高制程产量以及整个半导体行业的吞吐量。
该工艺本身利用研磨性和腐蚀性的化学浆液(通常是胶体)与固定环和抛光垫相结合，通常直径比晶圆更大。一个动态抛光头将晶圆和衬垫压在一起，并由一个塑料扣环固定在适当的位置。动态抛光头在各个旋转轴上旋转，这意味着它是非同心的。
注:胶体是一种混合物，其中一种物质的微观分散不溶或可溶颗粒悬浮在另一种物质。
CMP工艺去除不需要的碎片或材料，它倾向于平滑任何不规则的地形，从而使晶圆平面或平坦。这些动作是为放置额外电路元件而准备晶圆所必需的。从本质上讲，CMP工艺可以根据材料的位置选择性地去除材料，或将整个表面置于光刻系统的景深范围内。
注:光刻是PCB和微处理器制造的标准方法。这个过程利用光来制造PCB层的导电路径，以及微处理器硅片中的电子元件和路径。
化学机械抛光的物理方面
通常，CMP工具包含一个旋转的非常平坦的平板，上面覆盖着一个衬垫。在CMP工艺之前，他们将晶圆倒置地安装在背膜上的载体/主轴上。一个固定环将晶圆固定在正确的水平位置。在将晶圆片装载和卸载到工具上的过程中，该过程(载体)使用真空来防止不需要的颗粒在晶圆片表面积聚。
该过程的另一部分包括浆液引入机构，将浆液沉积在垫板上。当载流子保持振荡时，载流子和平板都旋转。在这一点上，向下的压力被应用到载体，从而推动它对垫。这通常是向下力的平均量，但它需要局部压力来移除机制。向下的力依赖于接触面积，这取决于衬垫和晶圆的结构。
该衬垫的粗糙度为50微米，因此，它通过表面的粗糙边缘(晶圆上的高点)进行接触。这导致接触面积只有晶圆尺寸的一小部分。
化学机械抛光的副作用
在1990年之前，半导体行业认为CMP工艺不纯，不值得高精度制造。这一评估与生产过程中含有杂质的颗粒和不纯磨料的使用有关。然而，随着工业发展到使用铜(ic)， CMP工艺现在是一种要求。
这是由于CMP能够以均匀和平面的方式去除材料，以及在氧化物绝缘层和铜之间的界面处停止的能力。就像所有的疗法和解决方案一样，有副作用或缺点，CMP也不例外。CMP工艺的两个更常见的缺点是碟形和腐蚀。
碟形:这是指复合材料结构表面形貌的增加，主要是由于复合材料的两种(或多种)材料之间CMP去除率的差异。碟形发生在去除率较高的材料组分中。
腐蚀:通过干蚀刻方法蚀刻铜具有挑战性，因此需要大马士革处理。在这个过程中，CMP是一个关键的步骤。然而，CMP的湿化学处理使铜的腐蚀成为铜金属化的关键问题之一。
化学抛光是机械抛光的重要组成部分PCBA制造工艺．它是VLSI技术的核心，因为它在一个芯片上使用多个组件。如果没有适当的碎片清除或平面化，诸如短路和各种电路故障等问题是不可避免的。因此，CMP工艺必须是整个制造过程中至关重要的一步。
CMP为制造这样的pcb提供了基础
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