CMP微划伤问题的P-FMEA改进研究

"曹雄伟的论文《P-FMEA在CMP微划痕问题改进中的应用》探讨了化学机械研磨（CMP）过程中微划痕的控制与优化策略。微划痕是CMP过程中的主要缺陷，可能导致钨残留并引起金属间短路，从而降低产品良率。目前，针对这一问题尚无有效解决方法。论文基于P-FMEA（过程故障模式及效应分析）理论，从严重性、检测和发生频率三个方面进行改进：增加后CMP钨清洗步骤以减轻微划痕的影响，建立稳健的监控控制方法以早期发现该问题，并研究降低微划痕发生的方法。通过这些努力，CMP过程中的微划痕问题得到了显著改善。关键词包括CMP、微划痕和P-FMEA。" 在这篇论文中，作者首先指出了CMP工艺中微划痕的严重性，它是一种对氧化物CMP（包括STI、ILD和IMD CMP）影响极大的缺陷。微划痕可能导致的钨残留是金属间短路的一个主要原因，这会直接影响产品的良率。由于当前没有有效的方法来完全避免这个问题，作者引入了P-FMEA作为一种分析和改进策略。 P-FMEA是一种系统性的方法，用于评估过程中的潜在故障模式，以及这些故障可能产生的后果。在本文中，作者从三个关键方面对CMP工艺中的微划痕问题进行了改进： 1. 严重性（Severity）：通过增加后CMP的钨清洗步骤，降低微划痕对产品性能的影响，减少因微划痕造成的不良后果。 2. 检测（Detection）：建立了一种稳健的监控控制方法，目的是尽早发现微划痕问题，从而能够及时采取措施，防止其进一步恶化。 3. 发生频率（Occurrence）：研究并实施新的方法，旨在降低微划痕在CMP过程中的发生概率，从根本上减少问题的发生。 通过这些改进措施，论文表明CMP过程中的微划痕问题得到了显著的改善，提升了整体的制造质量和效率。这篇研究对于理解CMP工艺中的微划痕问题及其解决策略具有重要的参考价值，同时也为半导体制造领域提供了实用的质量控制工具和方法。