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抛光垫和抛光液是CMP的重要原材料

Date:2023-10-11View: 48次

       化学机械研磨/ 化学机械抛光( CMP , Chemical Mechanical Planarization)是集成电路制造过程中实现晶圆表面平坦化的关键工艺。与传统的纯机械或纯化学的抛光方法不同,CMP 工艺是通过表面化学作用和机械研磨的技术结合来实现晶圆表面微米/纳米级不同材料的去除,从而达到晶圆表面的高度(纳米级)平坦化效应,使下一步的光刻工艺得以进行。CMP的主要工作原理是在一定压力下及抛光液的存在下,被抛光的晶圆对抛光垫做相对运动,借助纳米磨料的机械研磨作用与各类化学试剂的化学作用之间的高度有机结合,使被抛光的晶圆表面达到高度平坦化、低表面粗糙度和低缺陷的要求。

抛光垫和抛光液是CMP的重要原材料1

       抛光液和抛光垫是CMP 工艺的核心原材料。CMP工艺过程中所采用的设备及消耗品包括: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 CMP 材料主要包括抛光液、抛光垫、调节器、CMP 清洗以及其他等耗材,而抛光液和抛光垫占CMP 材料细分市场的80%以上,是CMP 工艺的核心材料。

       1、抛光垫:在化学机械抛光过程中,抛光垫具有储存和运输抛光液、去除加工残余物质、维持抛光环境等功能。目前的抛光垫一般都是高分子材料,如合成革拋光垫、聚氨醋抛光垫、金丝绒抛光垫等,其表面一般含有大小不一的孔状结构,有利于抛光浆料的存储与流动。

       抛光垫的性能受其材料特性、表面组织、表面沟槽形状及工作温度等因素的影响。在这些影响因素中,抛光垫的表面沟槽形状及寸是抛光垫性能的关键参数之一,它直接影响到抛光区域内抛光液的分布和运动,并且影响抛光区域的温度分布。抛光垫也是一种耗材,必须适时进行更换,长时间不更换的抛光垫,被抛光去除的材料残余物易存留在其中会对工件表面造成划痕,同时抛光后的抛光垫如果不及时清洗,风干后粘结在抛光垫内的固体会对下一次抛光质量产生影响。

       2、抛光液。又称“化学机械研磨液”,由纳米级研磨颗粒和高纯化学品组成,是化学机械抛光工艺过程中使用的主要化学材料。化学机械抛光液的主要原料包括研磨颗粒、各种添加剂和水,其中研磨颗粒主要为硅溶胶和气相二氧化硅。化学机械抛光液原料中添加剂的种类根据产品应用需求有所不同,如金属抛光液中有金属络合剂、腐蚀抑制剂等,非金属抛光液中有各种调节去除速率和选择比的添加剂。

       半导体行业作为全球经济增长支柱性产业,受到国家大力扶持和推进。我司利用打印耗材传统优势,进军半导体678 行业中高分子材料细分领域,深耕晶圆制造中的CMP抛光垫、清洗液及柔性OLED 屏的PI 浆料的开发与销售,通过集中资源加速技术开发和新业务布局,目前CMP 抛光垫已有部分产能投产,将于今年实现量产,全面覆盖客户应用的主流制程;PI 浆料引入了国内首条涂覆烘烤线,将进一步检测能力并缩短研发周期。

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