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60秒看懂化学机械抛光(CMP)优势和构成

Date:2023-10-11View: 42次

       CMP 全称为 Chemical Mechanical Polishing,即化学机械抛光,是机械削磨和化学腐蚀的组合技术,借助超微离子研磨作用以及浆料的化学腐蚀作用在被研磨的介质表面上形成光洁的平面。

       在传统抛光方法中,机械抛光研磨一致性好,表面平整度高,研磨效率高容易出现表面层损伤,表面粗糙度比较高;化学抛光表面精度高、损伤低、完整性好,不容易出现表面损伤,但研磨速率较慢,材料去除效率较低,不能修正表面精度,研磨一致性比较差。而化学机械抛光采用机械摩擦与化学腐蚀相结合的工艺,二者交替进行,最终完成工件的抛光,速率慢者控制抛光的速率。

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       化学机械抛光的优点主要是:可以获得全局平坦化能平坦化所有类型材料的表面;能平坦化多层材料的表面;可以降低由于设计尺寸的减小和布线层数的增多而导致的对薄膜形貌的苛刻要求;避免了对难以刻蚀的金属或合金所需要的反应离子刻蚀RIE和等离子刻蚀;能够减小材料表面起伏;能够提高0.25um及以下器件和电路的可靠性、速度和成品率;改善材料的台阶覆盖率和去除材料的表面缺陷。

       抛光液是影响化学机械抛光质量和抛光效率的关键因素,一般通过测定材料去除率和表面粗糙度的方法来评价抛光液性能优良程度。其组分包括磨料、氧化剂和其他添加剂,通常根据被抛光材料的物理化学性质及对抛光性能的要求,选择合适的抛光液。

       磨料是抛光液最主要的组成部分,在抛光工程中通过微切削,微擦划和滚压等方式作用于被加工材料表面,达到机械去除材料的作用。根据磨料的不同又可分为单一磨料抛光液,混合磨料抛光液和复合磨料抛光液。

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