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化学机械抛光

Date:2023-10-11View: 37次

       1、化学机械抛光概念
       化学机械抛光(英语:Chemical-Mechanical Polishing,缩写CMP),又称化学机械平坦化(英语:Chemical-Mechanical Planarization),是半导体器件制造工艺中的一种技术,用来对正在加工中的硅片或其它衬底材料进行平坦化处理。

       2、CMP工艺的基本原理
       基本原理是将待抛光工件在一定的下压力及抛光液(由超细颗粒、化学氧化剂和液体介质组成的混合液)的存在 下相对于一个抛光垫作旋转运动,借助磨粒的机械磨削及化学氧化剂的腐蚀作用来完成对工件表面的材料去除,并获得光洁表面。

化学机械抛光1

       3、CMP技术所采用的设备及消耗品
       主要包括,抛光机、 抛光液、抛光垫、后CMP清洗设备、抛光终点检测及工艺控制设备、废物处理和检测设备等,其中抛光液和抛光垫为消耗品。

       4、CMP过程
       过程主要有抛光、后清洗和计量测量等部分组成,抛光机、抛光液和抛光垫是CMP工艺的3大关键要素,其性能和相互匹配决定CMP能达到的表面平整水平。

       5、CMP技术的优势
       最初半导体基片大多采用机械抛光的平整方法,但得到的表面损伤极其严重,基于淀积技术的选择淀积、溅射玻璃SOG(spin-on-glass)、低压CV D(chemicalvaporde-posit)、等离子体增强CVD、偏压溅射和属于结构的溅射后回腐蚀、热回流、淀积-腐蚀-淀积等方法也曾在IC工艺中获得应用,但均属局部平面化技术,其平坦化能力从几微米到几十微米不等,不能满足特征尺寸在0.35μm以下的全局平面化要求。1991年IBM首次将化学机械抛光技术成功应用到64MbDRAM的生产中,之后各种逻辑电路和存储器以不同的发展规模走向CMP,CMP将纳米粒子的研磨作用与氧化剂的化学作用有机地结合起来,满足了特征尺寸在0.35μm以下的全局平面化要求,CMP可以引人注目地得到用其他任何平面化加工不能得到的低的表面形貌变化。目前,化学机械抛光技术已成为几乎公认为惟一的全局平面化技术,其应用范围正日益扩大。

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