Fizikai műveletSzerkesztés
A tipikus CMP-szerszámok, mint például a jobb oldalon láthatóak, egy forgó és rendkívül lapos lemezből állnak, amelyet egy párna borít. A polírozandó ostya fejjel lefelé egy hordozóban/orsóban van rögzítve egy hátlapi fólián. A rögzítőgyűrű (1. ábra) a megfelelő vízszintes helyzetben tartja az ostyát. Az ostya szerszámra történő be- és kirakodása során az ostyát a hordozó vákuummal tartja, hogy megakadályozza a nem kívánt részecskék felhalmozódását az ostya felületén. Egy iszapbeviteli mechanizmus juttatja az iszapot a lapkára, amelyet az 1. ábrán az iszapellátás ábrázol. Ezután mind a lemezt, mind a hordozót elforgatják, és a hordozót rezgésben tartják; ez jobban látható a 2. ábra felülnézetében. A hordozóra lefelé irányuló nyomás/lefelé ható erő hat, amely a padhoz nyomja azt; a lefelé ható erő jellemzően egy átlagos erő, de az eltávolító mechanizmusokhoz helyi nyomás szükséges. A lefelé ható erő az érintkezési felülettől függ, amely viszont mind az ostya, mind a pad szerkezetétől függ. A betétek jellemzően 50 μm-es érdességűek; az érintkezés aszperitásokon keresztül történik (amelyek jellemzően az ostya magas pontjai), és ennek eredményeképpen az érintkezési felület csak töredéke az ostya területének. A CMP során figyelembe kell venni magának az ostyának a mechanikai tulajdonságait is. Ha az ostyának enyhén hajlított szerkezete van, a nyomás nagyobb lesz a széleken, mint a közepén, ami nem egyenletes polírozást okoz. Az ostya meghajlásának ellensúlyozására az ostya hátoldalára nyomást lehet alkalmazni, ami viszont kiegyenlíti a középső és a perem közötti különbségeket. A CMP-szerszámban használt párnáknak merevnek kell lenniük, hogy egyenletesen polírozzák az ostya felületét. Ezeket a merev párnákat azonban mindig egy vonalban kell tartani az ostyával. Ezért a valódi párnák gyakran csak lágy és kemény anyagok halmazai, amelyek bizonyos mértékig alkalmazkodnak a wafer topográfiájához. Ezek a párnák általában 30-50 μm közötti pórusmérettel rendelkező porózus polimer anyagokból készülnek, és mivel a folyamat során elhasználódnak, rendszeresen fel kell őket újítani. A legtöbb esetben a párnák nagymértékben védettek, és általában inkább a márkanevükkel, mint a kémiai vagy egyéb tulajdonságaikkal hivatkoznak rájuk.
Kémiai hatásSzerkesztés
A kémiai mechanikai polírozás vagy planarizálás a felületek simításának folyamata kémiai és mechanikai erők kombinációjával. Úgy is felfogható, mint a kémiai maratás és a szabad csiszolás hibridje.