Fysikaalinen toimintaEdit
Tyypilliset CMP-työkalut, kuten oikealla näkyvät, koostuvat pyörivästä ja erittäin litteästä levystä, joka on peitetty tyynyllä. Kiillotettava kiekko on asennettu ylösalaisin kantolaitteeseen/spiraaliin taustakalvolla. Kiinnitysrengas (kuva 1) pitää kiekon oikeassa vaaka-asennossa. Kun kiekkoa ladataan ja puretaan työkaluun, kiekkoa pidetään tyhjiössä kannattimen avulla, jotta kiekon pinnalle ei pääse kertymään ei-toivottuja hiukkasia. Lietteen syöttömekanismi laskee lietteen alustalle, jota kuvassa 1 esittää lietteen syöttölaite. Tämän jälkeen sekä levyä että kantoa pyöritetään ja kantoa pidetään oskilloivana; tämä näkyy paremmin kuvan 2 yläkuvassa. Kannattimeen kohdistuu alaspäin suuntautuva paine/alaspäin suuntautuva voima, joka painaa sitä alustaa vasten; tyypillisesti alaspäin suuntautuva voima on keskimääräinen voima, mutta poistomekanismit tarvitsevat paikallista painetta. Alaspäin suuntautuva voima riippuu kosketuspinta-alasta, joka puolestaan riippuu sekä kiekon että alustan rakenteista. Tyypillisesti tyynyjen karheus on 50 μm; kosketus tapahtuu asperiteettien avulla (jotka ovat tyypillisesti kiekon korkeita kohtia), minkä vuoksi kosketuspinta-ala on vain murto-osa kiekon pinta-alasta. CMP:ssä on otettava huomioon myös kiekon mekaaniset ominaisuudet. Jos kiekon rakenne on hieman kaareva, paine on suurempi reunoilla kuin keskellä, mikä aiheuttaa epätasaisen kiillotuksen. Kiekon kaarevuuden kompensoimiseksi kiekon takaosaan voidaan kohdistaa painetta, mikä puolestaan tasoittaa keski- ja reunaeroja. CMP-työkalussa käytettävien tyynyjen on oltava jäykkiä, jotta kiekon pinta voidaan kiillottaa tasaisesti. Nämä jäykät tyynyt on kuitenkin pidettävä koko ajan samassa linjassa kiekon kanssa. Tämän vuoksi todelliset tyynyt ovat usein vain pehmeiden ja kovien materiaalien pinoja, jotka mukautuvat jossain määrin kiekon topografiaan. Yleensä nämä tyynyt on valmistettu huokoisista polymeerimateriaaleista, joiden huokoskoko on 30-50 μm, ja koska ne kuluvat prosessissa, ne on kunnostettava säännöllisesti. Useimmissa tapauksissa tyynyt ovat hyvin pitkälti patenttisuojattuja, ja niihin viitataan yleensä pikemminkin niiden tuotenimillä kuin niiden kemiallisilla tai muilla ominaisuuksilla.
Kemiallinen vaikutusMuokkaa
Kemiallis-mekaaninen kiillotus tai tasoitus on prosessi, jossa pintoja tasoitetaan kemiallisten ja mekaanisten voimien yhdistelmällä. Sitä voidaan pitää kemiallisen syövytyksen ja vapaan hiomakiillotuksen hybridinä.