Pasta CMP

O processo CMP (Planarização Químico-Mecânica) é um componente crucial da fabricação moderna de semicondutores multicamadas. Sua capacidade de atingir uma suavidade em nanoescala o torna indispensável, visto que tanto o tamanho dos chips quanto as técnicas litográficas continuam a diminuir. Dados os altos custos associados à produção de dispositivos semicondutores de ponta e o papel fundamental do CMP, não é surpresa que as pastas abrasivas utilizadas no processo sejam submetidas a uma caracterização rigorosa.
 
Uma pasta abrasiva de qualidade inferior pode conter partículas muito finas ou muito grossas, afetando a taxa de remoção, ou pode conter alguns agregados de tamanho excessivo que causam microarranhões na superfície do wafer. Fabricantes e usuários de pastas abrasivas para CMP têm grande interesse em informações sobre o tamanho das partículas. Essa medição pode evitar a perda de wafers no valor de milhões de dólares, distinguindo uma pasta abrasiva de boa qualidade de uma de má qualidade. Uma pasta abrasiva de boa qualidade remove material a uma taxa consistente e uniformemente por todo o wafer, apresentando desempenho previsível devido a uma distribuição uniforme do tamanho das partículas com excelente estabilidade. Por outro lado, uma pasta abrasiva com baixa estabilidade pode formar rapidamente grandes agregados de partículas, causando danos irreparáveis ao wafer.
 
No futuro, dois tipos principais de suspensões CMP utilizando céria coexistirão: céria padrão, com tamanho de partícula em torno de 100 nm, e nanocéria, com tamanho de partícula de 10 nm ou menos. Esses tipos de suspensões CMP são produzidos por métodos diferentes. A céria padrão é criada pela quebra de partículas grandes em partículas menores, enquanto a nanocéria é gerada diretamente a partir de um líquido. Essa diferença na produção influencia nossos requisitos analíticos. A céria padrão, resultante da quebra de partículas maiores, possui uma concentração mais alta. Precisamos medir essas concentrações mais altas, controlar o tamanho das partículas durante o processo, detectar o ponto final e identificar quaisquer partículas grandes remanescentes. Para a nanocéria, são necessárias medições de concentrações mais baixas, juntamente com informações sobre o número de partículas. O controle do processo da suspensão CMP também é necessário para garantir a qualidade do produto.