概述
化学机械抛光技术(CMP)是在集成电路制造中实现全局平整度的一种手段,该工
艺专门设计用于获得平整,无划痕和无污染的表面,是目前公认的纳米级全球矫平精
密加工技术。在制作集成电路的整个过程中,除了集成电路设计连接、硅片制造、集
成电路制造外,封装和测试过程也必须使用 CMP 工艺,集成电路的生产是 CMP 工艺的
主要应用场景。
CMP 工艺在当前芯片制造中的典型应用包括沟槽绝缘平坦化(STICMP),多晶硅展
平化(PolyCMP),中间层介电展平化(ILDCMP),金属对金属介电压平化
(IMDCMP),铜化合物平坦化(CuCMP)等。
相关工艺
CMP 工艺中使用的设备和耗材包括抛光机,抛光液,抛光垫,CMP 后清洗设备,测
试和过程控制设备,废物处理和测试设备等。CMP 耗材主要包括磨料、抛光垫、调节
器、CMP 清洗液等耗材,以及磨料液和抛光垫,占 CMP 耗材细分市场的 80%以上,是
CMP 工艺的核心耗材。
化学机械抛光使用结合了机械摩擦和化学腐蚀的工艺:
化学腐蚀-抛光液:首先,工件表面与抛光垫之间的抛光液中的氧化剂和催化剂等
于工件表面材料进行化学反应,并在工件表面产生化学反应膜;
机械摩擦-抛光垫:随后,通过机械作用从由高分子材料制成的磨料流体和抛光板
的磨料颗粒中除去该化学反应膜层,使工件表面再次暴露,然后进行化学反应。
整个过程通过化学和机械作用交替进行,最后完成工件表面的抛光,并缓慢控制
抛光速度。