Action physiqueEdit
Les outils CMP typiques, comme ceux que l’on voit à droite, sont constitués d’une plaque rotative et extrêmement plate qui est recouverte d’un tampon. La plaquette à polir est montée à l’envers dans un support/broche sur un film support. L’anneau de retenue (Figure 1) maintient la plaquette dans la position horizontale correcte. Pendant le processus de chargement et de déchargement de la plaquette sur l’outil, la plaquette est maintenue sous vide par le support pour éviter que des particules indésirables ne s’accumulent à la surface de la plaquette. Un mécanisme d’introduction de la barbotine dépose la barbotine sur la plaque, représentée par l’alimentation en barbotine sur la Figure 1. La plaque et le support sont ensuite mis en rotation et le support est maintenu en oscillation ; ceci est mieux visible sur la vue de dessus de la Figure 2. Une pression vers le bas/force descendante est appliquée au support, le poussant contre le plateau ; en général, la force descendante est une force moyenne, mais une pression locale est nécessaire pour les mécanismes de retrait. La force vers le bas dépend de la surface de contact qui, à son tour, dépend des structures de la plaquette et du tampon. Généralement, les pads ont une rugosité de 50 μm ; le contact se fait par les aspérités (qui sont généralement les points hauts de la tranche) et, par conséquent, la surface de contact ne représente qu’une fraction de la surface de la tranche. Dans le cadre du CMP, les propriétés mécaniques de la tranche elle-même doivent également être prises en compte. Si la plaquette a une structure légèrement courbée, la pression sera plus forte sur les bords qu’au centre, ce qui entraîne un polissage non uniforme. Afin de compenser la courbure de la plaquette, une pression peut être appliquée sur l’arrière de la plaquette qui, à son tour, égalisera les différences entre le centre et les bords. Les tampons utilisés dans l’outil CMP doivent être rigides afin de polir uniformément la surface de la tranche. Cependant, ces patins rigides doivent être maintenus en permanence alignés avec la tranche. Par conséquent, les véritables tampons ne sont souvent que des empilements de matériaux mous et durs qui se conforment dans une certaine mesure à la topographie de la tranche. Généralement, ces tampons sont fabriqués à partir de matériaux polymères poreux dont la taille des pores est comprise entre 30 et 50 μm, et comme ils sont consommés dans le processus, ils doivent être régulièrement reconditionnés. Dans la plupart des cas, les tampons sont très propriétaires, et sont généralement désignés par leur nom de marque plutôt que par leurs propriétés chimiques ou autres.
Action chimiqueEdit
Le polissage mécanique chimique ou planarisation est un processus de lissage des surfaces avec la combinaison de forces chimiques et mécaniques. Il peut être considéré comme un hybride de la gravure chimique et du polissage par abrasif libre.