CMP无损抛光法宝:研磨液(Slurry)

作者&投稿:捷钩 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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CMP:化学机械平坦化的精密工具


化学机械平坦化(CMP),简称CM

Planarization,是一种精细的工艺过程,通过研磨液(Slurry)的巧妙应用,让工件表面达到极致的平滑。Slurry,即悬浮液,是固体颗粒在液体介质中分散,形成不均匀的混合物,其悬浮稳定性的关键在于液体表面张力、分子热运动以及颗粒的大小和特性。


想象一下,就像磨砂膏中那些微小的颗粒在皮肤上摩擦,研磨液中的固体颗粒对平整表面的贡献不容小觑。这些颗粒在CMP设备的配合下,通过摩擦和旋转,将晶片表面的铜膜、氧化硅膜、钨膜等不平整部分逐一磨平,确保下一层制作的精度。



精选研磨液:工艺中的关键因素

在挑选研磨液时,需精细考量悬浮液的杂质纯度、二氧化硅颗粒的尺寸与硬度、表面活性剂的比例与PH值,以及氧化剂的使用。比如,理想的Slurry中二氧化硅含量应在3%以上,而氢氧化铵和有机化合物的含量应控制在极低的0.2%以内,水分占比则需保持在96.6%以上。




研磨垫的选择艺术

研磨垫的选择同样至关重要,它需要有良好的保持性,确保抛光效率;适当的硬度以保证磨平效果;足够的柔软性适应芯片的弯曲,确保均匀度;以及优秀的清洁性能,能有效排出副产品。杂质含量的控制也是提高研磨再现性和清洁度的关键。




计算研磨去除率的秘密公式

研磨去除率的计算并非简单相加,它依赖于CMP设备的旋转速度、施加的压力,以及研磨液和研磨垫的比例。公式如下:研磨去除率 = 相对速度 * 压力 * 比例常数</,每一个参数的精确控制,都是提升抛光效果的基石。




先进的CMP技术与品牌

自20世纪60年代以来,CMP技术已发展到高度专业化,如Versum Materials、Saint-Gobain、Eminess等全球领先品牌,为半导体制造提供了不可或缺的抛光液解决方案。这些厂商的产品,如二氧化硅溶胶、凝胶等,是确保芯片制造工艺精确度的幕后功臣。





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