CMP拋光液( chemical mechanical polishing化學(xué)機(jī)械拋光,簡(jiǎn)稱CMP)是平坦化精密加工工藝中超細(xì)固體研磨材料和化學(xué)添加劑的混合物,CMP拋光液一般由提供研磨作用的超細(xì)固體粒子如納米級(jí)SiO2、Al2O3粒子等和提供腐蝕溶解作用的表面活性劑、穩(wěn)定劑、氧化劑等組成。它廣泛用于各類集成電路、半導(dǎo)體、藍(lán)寶石、LED行業(yè)及其他領(lǐng)域的拋光過(guò)程,用來(lái)輔助拋光、保護(hù)硅片等材料免受劃傷,因此在國(guó)產(chǎn)芯片的發(fā)展歷程中是離不開它的。本文將對(duì)中國(guó)CMP拋光液行業(yè)現(xiàn)狀與機(jī)遇進(jìn)行分析。
CMP技術(shù)是目前集成電路硅晶片拋光的充分條件
CMP技術(shù)通過(guò)化學(xué)腐蝕和機(jī)械研磨綜合發(fā)揮作用,它利用了磨損中的“軟磨硬”原理,即用較軟的材料來(lái)打磨較硬的拋光工件。施加一定壓力和拋光漿料,使拋光工件相對(duì)于拋光墊作往復(fù)運(yùn)動(dòng),借助于納米粒子的研磨作用和氧化劑的腐蝕作用的結(jié)合,在被拋光的工件表面形成較高質(zhì)量的光潔表面。從而避免了單純化學(xué)拋光易造成的拋光速度慢、表面不平整、拋光一致性差和單純機(jī)械拋光造成的表面損傷等缺點(diǎn)。
在集成電路(IC)和超大規(guī)模集成電路中(ULSI)對(duì)基體材料硅晶片的拋光上,CMP技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。目前,國(guó)際上普遍認(rèn)為,器件特征尺寸小于0.35μm時(shí),為了保證光刻影像傳遞的精確度和分辨率必須進(jìn)行全局平面化,而CMP是現(xiàn)在幾乎唯一可以滿足全局平面化需求的技術(shù)。
目前,CMP技術(shù)己經(jīng)發(fā)展成以化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)為主體,將在線檢測(cè)、終點(diǎn)檢測(cè)、清洗等工藝流程融于于一體的系統(tǒng)技術(shù),產(chǎn)生于集成電路向薄型化、平坦化、微細(xì)化、多層化工藝發(fā)展過(guò)程。同時(shí)也是晶圓向更大直徑過(guò)渡,提高生產(chǎn)率,降低制造成本,襯底全局平坦化所必需的工藝技術(shù)。
作為CMP技術(shù)的最重要構(gòu)成,CMP拋光液一般由磨料、PH值調(diào)節(jié)劑、氧化劑、分散劑和去離子水等添加劑組成。