La lucidatura chimico-meccanica (CMP) dei wafer deve lasciare una superficie perfettamente uniforme: ogni irregolarità si ripercuote sulle fasi successive della produzione di semiconduttori e si traduce in scarti. Se la testa di lucidatura applica una pressione non uniforme, la rimozione di materiale varia da zona a zona. Lo stesso vale nella fase di pulizia post-CMP, dove le spazzole in alcol polivinilico (PVA) devono mantenere una pressione di contatto corretta e costante per rimuovere le particelle senza lasciare aree trattate in modo diverso. La pressione di contatto nella lucidatura CMP e nella pulizia è quindi un parametro di processo da verificare, non da dedurre.
I sensori tattili a matrice, sottili e poco invasivi, si interpongono tra wafer e testa di lucidatura, o tra wafer e spazzola, e restituiscono la distribuzione della pressione e l'area di contatto in immagini 2D e 3D. Collegati alla piattaforma I-Scan, mostrano subito le disuniformità: in un esempio di lucidatura, la mappa ha evidenziato pressioni più alte in corrispondenza di due lobi della testa, causa di una rimozione irregolare; su una spazzola PVA, pressioni irregolari lungo la zona centrale. Per la lucidatura sono indicati i sensori 5250, 5315 e 6010N; per le spazzole post-CMP i sensori 5501, 5511, 5570 e 6300.
Con la mappatura della pressione nei processi CMP si individua l'usura della testa e delle spazzole, si confrontano le condizioni prima e dopo una regolazione e si mettono in relazione i parametri di setup con la qualità del risultato. Nello sviluppo si possono confrontare design di spazzole diversi; in produzione si riducono i tempi di messa a punto della macchina e gli scarti. Al termine della lavorazione la planarità del wafer si verifica con la misurazione di spessore, bow e warp dei wafer. I nostri ingegneri supportano nella scelta del sensore in base alla geometria della testa o della spazzola e alle pressioni di processo.
