Что такое полировочная суспензия Wafer CMP?

Полировальная суспензия для пластин CMPпредставляет собой специально разработанный жидкий материал, используемый в процессе CMP при производстве полупроводников. Он состоит из воды, химических травителей, абразивов и поверхностно-активных веществ, что позволяет проводить как химическое травление, так и механическую полировку.Основная цель суспензии — точно контролировать скорость удаления материала с поверхности пластины, предотвращая при этом повреждение или чрезмерное удаление материала.

1. Химический состав и функция.

Основные компоненты полировальной суспензии Wafer CMP включают в себя:

• Абразивные частицы: обычные абразивы, такие как диоксид кремния (SiO2) или оксид алюминия (Al2O3). Эти частицы помогают удалить неровные части поверхности пластины.
• Химические травители: например, плавиковая кислота (HF) или перекись водорода (H2O2), которые ускоряют травление материала поверхности пластины.
• Поверхностно-активные вещества: они помогают равномерно распределить суспензию и повысить эффективность ее контакта с поверхностью пластины.
• Регуляторы pH и другие добавки: используются для регулирования pH навозной жижи для обеспечения оптимальной производительности в определенных условиях.

2. Принцип работы

Принцип работы Wafer CMP Polishing Slurry сочетает в себе химическое травление и механическое истирание. Сначала химические травители растворяют материал на поверхности пластины, смягчая неровности. Затем абразивные частицы в суспензии удаляют растворенные участки за счет механического трения. Регулируя размер частиц и концентрацию абразивов, можно точно контролировать скорость удаления. Это двойное действие приводит к получению очень плоской и гладкой поверхности пластины.

Применение суспензии для полировки пластин CMP

Производство полупроводников

CMP — решающий шаг в производстве полупроводников. По мере развития технологии изготовления чипов в сторону уменьшения размеров узлов и более высокой плотности требования к плоскостности поверхности пластин становятся все более строгими. Полировальная суспензия Wafer CMP позволяет точно контролировать скорость съема и гладкость поверхности, что жизненно важно для высокоточного изготовления чипов.

Например, при производстве чипов на техпроцессе 10 нм или меньше качество полирующей суспензии Wafer CMP напрямую влияет на качество и выход конечного продукта. Чтобы соответствовать более сложным структурам, суспензия должна вести себя по-разному при полировке различных материалов, таких как медь, титан и алюминий.

Планаризация слоев литографии

С ростом важности фотолитографии в производстве полупроводников планаризация литографического слоя достигается с помощью процесса CMP. Чтобы обеспечить точность фотолитографии во время экспонирования, поверхность пластины должна быть идеально ровной. В этом случае Wafer CMP Polishing Slurry не только устраняет шероховатость поверхности, но и предотвращает повреждение пластины, способствуя плавному выполнению последующих процессов.

Передовые упаковочные технологии

В современной упаковке полировальная суспензия Wafer CMP также играет ключевую роль. С появлением таких технологий, как 3D-интегральные схемы (3D-IC) и разветвленная упаковка на уровне пластины (FOWLP), требования к плоскостности поверхности пластин стали еще более строгими. Улучшения в полировальной суспензии Wafer CMP позволяют эффективно использовать эти передовые технологии упаковки, что приводит к более точным и эффективным производственным процессам.

Тенденции в разработке суспензий для полировки пластин CMP

1. Переход к более высокой точности

По мере развития полупроводниковых технологий размер чипов продолжает уменьшаться, а точность, необходимая для производства, становится все более требовательной. Следовательно, полировальная суспензия Wafer CMP должна развиваться, чтобы обеспечить более высокую точность. Производители разрабатывают суспензии, которые могут точно контролировать скорость съема и плоскостность поверхности, которые необходимы для 7-нм, 5-нм и даже более продвинутых технологических узлов.

2. Фокус на экологию и устойчивое развитие

Поскольку экологические нормы становятся более строгими, производители навоза также работают над разработкой более экологически чистой продукции. Сокращение использования вредных химикатов и повышение возможности переработки и безопасности навозов стали важнейшими целями в исследованиях и разработках навозов.

3. Диверсификация вафельных материалов.

Для разных материалов пластин (таких как кремний, медь, тантал и алюминий) требуются разные типы суспензий ХМП. Поскольку постоянно применяются новые материалы, рецептуру полировочной суспензии Wafer CMP также необходимо корректировать и оптимизировать для удовлетворения конкретных потребностей в полировке этих материалов. В частности, для производства флэш-памяти с металлическими затворами high-k (HKMG) и флэш-памяти 3D NAND разработка суспензий, адаптированных для новых материалов, становится все более важной.