化学机械抛光液(CMP)氧化铝抛光液具汇总

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化学机械抛光工艺(CMP)全解

化学机械抛光工艺(CMP)全解

化学机械抛光液(CMP)氧化铝抛光液具体添加剂摘要:本文首先定义并介绍CMP工艺的基本工作原理,然后,通过介绍CMP系统,从工艺设备角度定性分析了解CMP的工作过程,通过介绍分析CMP工艺参数,对CMP作定量了解。

在文献精度中,介绍了一个SiO2的CMP平均磨除速率模型,其中考虑了磨粒尺寸,浓度,分布,研磨液流速,抛光势地形,材料性能。

经过实验,得到的实验结果与模型比较吻合。

MRR 模型可用于CMP模拟,CMP过程参数最佳化以及下一代CMP设备的研发。

最后,通过对VLSI 制造技术的课程回顾,归纳了课程收获,总结了课程感悟。

关键词:CMP、研磨液、平均磨除速率、设备Abstract:This article first defined and introduces the basic working principle of the CMP process, and then, by introducing the CMP system, from the perspective of process equipment qualitative analysis to understand the working process of the CMP, and by introducing the CMP process parameters, make quantitative understanding on CMP.In literature precision, introduce a CMP model of SiO2, which takes into account the particle size, concentration, distribution of grinding fluid velocity, polishing potential terrain, material performance.After test, the experiment result compared with the model.MRR model can be used in the CMP simulation, CMP process parameter optimization as well as the next generation of CMP equipment research and development.Through the review of VLSI manufacturing technology course, finally sums up the course, summed up the course.Key word: CMP、slumry、MRRs、device1.前言随着半导体工业飞速发展,电子器件尺寸缩小,要求晶片表面平整度达到纳米级。

化学机械抛光抛光液

化学机械抛光抛光液

一化学抛光液成分的初步选择:
①柠檬酸、硫脲、OP或海鸥洗涤剂。

温度50-65度、时间3-5min
②磷酸、硫酸、氯化钠、硝酸钠、表面活性剂J、缓冲剂H、稳定剂C、光亮剂B
③磷酸、盐酸、硝酸钠、添加剂;
二实验分组:运用单一变量法实验数据
三溶液的制配方法
依照各特殊溶液的适用及安全操作步骤制配;具体方法,如下:
四化学机械抛光中的防止
(1)氧化氮气体的防止
在含有硝酸的抛光液中加入某些物质或表面活性剂从而抑制气体的产生和逸散!或使用有毒的气体转化为无毒气体的方法
(2)酸雾的防止
在含有挥发性酸的抛光液中可加粘度调节剂. 纤维素醚或聚乙二醇及其混合物等表面活性物质保持抛光液的有效成份也可提高制品表面的光亮度
(3)五氧化二磷的防止
因五氧化二磷极易溶于水,抛光过程中几乎不放出污染性气体,可达到环保要求。

(4)铬酸苷的防止
抛光过程中产生的还原产物三氧化二铬与铁的氧化产物γ-氧化铁一起形成氧化保护膜而且含铬元素的物质一般不会以气态进入大气中。

氧化铝cmp化学机械抛光钨

氧化铝cmp化学机械抛光钨

氧化铝cmp化学机械抛光钨以氧化铝CMP化学机械抛光钨引言:氧化铝化学机械抛光(CMP)是一种常用的表面处理技术,它在集成电路制造、半导体封装、光电子器件制造等领域有着广泛的应用。

而钨是一种重要的材料,在电子、光电、航空航天等领域都有着广泛的应用。

本文将介绍氧化铝CMP化学机械抛光钨的原理、过程和应用。

一、氧化铝CMP化学机械抛光原理氧化铝CMP化学机械抛光是一种同时使用化学和机械作用来改变材料表面形貌的技术。

其原理是在研磨液中加入一定的氧化铝颗粒,通过与材料表面的摩擦作用和化学反应,来实现对材料表面的去除和平整。

在氧化铝CMP过程中,研磨液中的氧化铝颗粒通过与钨表面的摩擦作用和化学反应,可以去除钨表面的不平整和杂质,使其达到所需的光洁度和平整度。

二、氧化铝CMP化学机械抛光过程氧化铝CMP化学机械抛光钨的过程可以分为几个关键步骤:1. 研磨液的准备:选择适当的研磨液,其中主要成分是氧化铝颗粒和化学添加剂。

研磨液的配比和pH值的控制对于抛光过程的效果具有重要影响。

2. 研磨头的选择:根据不同的抛光要求和材料特性选择合适的研磨头,以实现对钨表面的去除和平整。

3. 抛光机的设置:根据具体的抛光要求设置合适的抛光参数,如旋转速度、压力和时间等,以控制抛光过程的效果。

4. 抛光过程的控制:在抛光过程中,通过控制研磨液的流量和抛光头的运动轨迹,来实现对钨表面的均匀去除和平整。

5. 清洗和检测:抛光完成后,需要对样品进行清洗和表面检测,以确保抛光效果和质量的要求。

三、氧化铝CMP化学机械抛光钨的应用氧化铝CMP化学机械抛光钨在微电子工艺、集成电路制造和半导体封装等领域有着广泛的应用。

1. 微电子工艺:在微电子工艺中,钨常用作金属导线和电极材料。

通过氧化铝CMP化学机械抛光钨,可以实现对钨表面的平整和去除杂质,提高电子器件的性能和可靠性。

2. 集成电路制造:在集成电路制造中,氧化铝CMP化学机械抛光钨被广泛应用于金属化层的制备。

CMP抛光— 化学机械抛光

CMP抛光— 化学机械抛光

CMP抛光—化学机械抛光概念CMP,即Chemical Mechanical Polishing,化学机械抛光。

CMP技术所采用的设备及消耗品包括:抛光机、抛光浆料、抛光垫、后CMP清洗设备、抛光终点检测及工艺控制设备、废物处理和检测设备等。

CMP技术的概念是1965年由Monsanto首次提出。

该技术最初是用于获取高质量的玻璃表面,如军用望远镜等。

1988年IBM开始将CMP技术运用于4MDRAM 的制造中,而自从1991年IBM将CMP成功应用到64MDRAM 的生产中以后,CMP技术在世界各地迅速发展起来。

区别于传统的纯机械或纯化学的抛光方法,CMP通过化学的和机械的综合作用,从而避免了由单纯机械抛光造成的表面损伤和由单纯化学抛光易造成的抛光速度慢、表面平整度和抛光一致性差等缺点。

它利用了磨损中的“软磨硬”原理,即用较软的材料来进行抛光以实现高质量的表面抛光。

CMP抛光液CMP抛光液是以高纯硅粉为原料,经特殊工艺生产的一种高纯度低金属离子型抛光产品,广泛用于多种材料纳米级的高平坦化抛光。

如何抛光1. 机械抛光机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法,一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主,特殊零件如回转体表面,可使用转台等辅助工具,表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。

超精研抛是采用特制的磨具,在含有磨料的研抛液中,紧压在工件被加工表面上,作高速旋转运动。

利用该技术可以达到Ra0.008μm的表面粗糙度,是各种抛光方法中最高的。

光学镜片模具常采用这种方法。

2. 化学抛光化学抛光是让材料在化学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解,从而得到平滑面。

这种方法的主要优点是不需复杂设备,可以抛光形状复杂的工件,可以同时抛光很多工件,效率高。

化学抛光的核心问题是抛光液的配制。

化学抛光得到的表面粗糙度一般为数10μm。

3. 电解抛光电解抛光基本原理与化学抛光相同,即靠选择性的溶解材料表面微小凸出部分,使表面光滑。

化学机械抛光液配方组成,抛光液成分分析及技术工艺

化学机械抛光液配方组成,抛光液成分分析及技术工艺

化学机械抛光液配方组成,抛光原理及工艺导读:本文详细介绍了化学机械抛光液的研究背景,机理,技术,配方等,需要注意的是,本文中所列出配方表数据经过修改,如需要更详细的内容,请与我们的技术工程师联系。

禾川化学专业从事化学机械抛光液成分分析,配方还原,研发外包服务,提供一站式化学机械抛光液配方技术解决方案。

1.背景基于全球经济的快速发展,IC技术(Integrated circuit, 即集成电路)已经渗透到国防建设和国民经济发展的各个领域,成为世界第一大产业。

IC 所用的材料主要是硅和砷化镓等,全球90%以上IC 都采用硅片。

随着半导体工业的飞速发展,一方面,为了增大芯片产量,降低单元制造成本,要求硅片的直径不断增大;另一方面,为了提高IC 的集成度,要求硅片的刻线宽度越来越细。

半导体硅片抛光工艺是衔接材料与器件制备的边沿工艺,它极大地影响着材料和器件的成品率,并肩负消除前加工表面损伤沾污以及控制诱生二次缺陷和杂质的双重任务。

在特定的抛光设备条件下,硅片抛光效果取决于抛光剂及其抛光工艺技术。

禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库,彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题,利用其八大服务优势,最终实现企业产品性能改进及新产品研发。

样品分析检测流程:样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。

有任何配方技术难题,可即刻联系禾川化学技术团队,我们将为企业提供一站式配方技术解决方案!2.硅片抛光技术的研究进展20世纪60年代中期前,半导体抛光还大都沿用机械抛光,如氧化镁、氧化锆、氧化铬等方法,得到的镜面表面损伤极其严重。

1965年Walsh和Herzog 提出SiO2溶胶-凝胶抛光后,以氢氧化钠为介质的碱性二氧化硅抛光技术就逐渐代替旧方法,国内外以二氧化硅溶胶为基础研究开发了品种繁多的抛光材料。

cmp化学机械抛光 极限精度

cmp化学机械抛光 极限精度

cmp化学机械抛光极限精度CMP(Chemical Mechanical Polishing)化学机械抛光是一种用于半导体制造和微电子工艺中的关键工艺步骤。

它通过同时利用化学溶液和机械磨擦的方式,将材料表面的不平坦部分去除,从而达到极限精度的要求。

CMP技术的出现,是为了解决半导体制造过程中的平坦化问题。

在芯片制造过程中,各个层次的材料需要被平坦化,以便进行下一步的工艺步骤。

而CMP技术正是通过化学作用和机械磨擦的方式,将表面不平坦的部分去除,使得材料表面变得平坦。

在CMP过程中,主要有三个关键组成部分:研磨液、研磨盘和衬底。

研磨液是一种含有化学溶液的液体,通过与衬底表面的材料发生化学反应,去除表面不平坦的部分。

研磨盘则是用于提供机械磨擦力的工具,通过与衬底接触并施加压力,实现磨擦作用。

而衬底则是待处理的材料,通过与研磨液和研磨盘的作用,使得其表面变得平坦。

在CMP过程中,有几个关键参数需要控制,以保证最终获得极限精度。

首先是研磨液的选择和配方。

不同的材料需要使用不同的研磨液,并且需要根据具体的工艺要求进行配方。

其次是研磨盘的选择和调节。

不同的材料需要使用不同硬度和粗糙度的研磨盘,并且需要根据具体的工艺要求进行调节。

最后是CMP过程中的压力和速度控制。

压力和速度的控制直接影响CMP过程中的磨擦力和化学反应速率,从而影响最终的抛光效果。

CMP化学机械抛光技术在半导体制造和微电子工艺中有着广泛的应用。

首先,在芯片制造过程中,CMP技术可以用于平坦化各个层次的材料,使得芯片的电路结构更加精确和稳定。

其次,在光刻工艺中,CMP技术可以用于去除光刻胶残留物,使得光刻图案更加清晰和精确。

此外,在封装工艺中,CMP技术可以用于平坦化封装层,提高封装层与芯片之间的接触性能。

然而,CMP化学机械抛光技术也存在一些挑战和限制。

首先是对材料选择的限制。

由于不同材料对应不同的化学反应和机械性质,因此在使用CMP技术时需要根据具体材料进行选择。

集成电路化学机械抛光关键技术与装备

集成电路化学机械抛光关键技术与装备

集成电路化学机械抛光关键技术与装备集成电路(IC)在我们现代生活中扮演着不可或缺的角色,真是“家家户户离不了,寸步难行”。

然而,要想让这些小小的芯片在电路中发挥大作用,背后有一项非常重要的工艺——化学机械抛光(CMP)。

说到CMP,听起来有点复杂,其实就是通过化学和机械的结合,给芯片表面一个光滑、平整的“美容”过程,像是给芯片做了一次高档的面部护理。

1. CMP的基本原理1.1 什么是CMP?CMP其实就像是一种“打磨和清洁”的双重工艺。

你想啊,集成电路的生产过程就像在做一幅精致的画,表面越平滑,作品的质量就越高。

CMP利用化学药剂和机械力量的结合,帮助去除多余的材料,让芯片的表面达到一种“光滑如镜”的效果。

1.2 CMP的必要性你可能会问,为什么芯片需要抛光呢?这个就好比你在家里搞卫生,桌子不擦干净,东西一放上去就会显得杂乱无章。

集成电路的结构微小而复杂,任何细小的瑕疵都可能导致性能下降,甚至引发“闪退”之类的尴尬状况。

通过CMP抛光,不仅能提高芯片的性能,还能大大增强它的耐用性。

简而言之,CMP就是芯片的“安全保障”,让它在使用中不至于“翻车”。

2. CMP的关键技术2.1 药剂的选择CMP的成功与否,药剂的选择至关重要。

就像做菜,调料的搭配能决定一道菜的成败。

CMP中常用的药剂包括氧化剂、抛光液等,这些药剂的作用就是帮助去除芯片表面的杂质,促进材料的磨损。

选对药剂,抛光效果事半功倍,选错了,可能就会“事与愿违”。

所以,科研人员在这方面可是费尽心思,反复试验,就为了找到那几种“黄金配方”。

2.2 机械装备的设计除了药剂,机械装备的设计也不容小觑。

CMP设备就像是给芯片“按摩”的工具,必须要有合适的压力、速度和运动轨迹。

想象一下,如果给脸部按摩的手法不对,反而会造成肌肤受伤,那芯片在不恰当的条件下抛光,岂不是会损伤其内部结构?因此,设计一台高效的CMP设备,就需要技术团队在多个领域的知识碰撞、创新,真是“群策群力”。

CMP抛光液中SiO_(2)磨料分散稳定性的研究进展

CMP抛光液中SiO_(2)磨料分散稳定性的研究进展

CMP抛光液中SiO_(2)磨料分散稳定性的研究进展
程佳宝;石芸慧;牛新环;刘江皓;邹毅达;占妮;何潮;董常鑫;李鑫杰
【期刊名称】《微纳电子技术》
【年(卷),期】2024(61)2
【摘要】对SiO_(2)磨料在化学机械抛光(CMP)抛光液中的应用以及影响抛光液分散稳定性的因素进行了阐述,重点从SiO_(2)磨料分散稳定性的角度介绍了SiO_(2)磨料质量分数和粒径、抛光液pH值、表面活性剂种类和表面改性等对抛光液稳定性的影响,通过分析Zeta电位绝对值的范围、凝胶时间的长短、粒径随时间的变化和接触角等,总结了小粒径(35 nm左右)SiO_(2)磨料在抛光液中的分散机理,同时探讨了弱碱性环境对磨料Zeta电位的影响,阳离子、阴离子和非离子表面活性剂对磨料表面的作用机理和复配使用的效果,以及表面疏水化或亲水化改性对磨料分散稳定性的影响。

最后对该领域未来的发展方向进行了展望。

【总页数】11页(P25-35)
【作者】程佳宝;石芸慧;牛新环;刘江皓;邹毅达;占妮;何潮;董常鑫;李鑫杰
【作者单位】河北工业大学电子信息工程学院;天津市电子材料与器件重点实验室【正文语种】中文
【中图分类】TN305.2;TQ421.4
【相关文献】
1.氧化铝抛光液磨料制备及其稳定性研究进展
2.化学机械抛光(CMP)用抛光液中CeO2磨料专利申请趋势分析
3.STI CMP中SiO_(2)/CeO_(2)混合磨料对
SiO_(2)介质层CMP性能的影响4.新型钢抛光液中磨料的种类及其性能研究进展5.半导体材料CMP过程中磨料的研究进展
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氧化铝抛光液

氧化铝抛光液

良好的微粒形状,纯度高、粒度分布均匀等方面优点。

该产品悬浮体系稳定,被抛光工件表面稳定,粗糙度低。

抛光液物性表主要成分:外观:粘度(25°):pH值:Al2O3 白色液体800cps 6-9 主要晶相:溶剂:浓度(wt%):∝相水20-40可根据客户定制不同参数使用方法:1.以防少许沉淀,建议使用前先摇匀。

2.使用时,以不同浓度并据不同行业的需要可用过滤清洁水加以稀释,调制不同浓度。

3.现场需保持清洁无扬尘,防止受到抛光膏配制和使用过程遭到污染。

4.循环使用粘度增大时,应予以重新配制新的抛光液,以免损伤工件,降低良率。

储存方法:1.贮存时应避免曝晒,贮存温度为5-35℃2.低于0℃以上储存,防止结冰,在零度以下因产生不可再分散结块而失效。

3.避免敞口长期与空气接触。

价格实惠:福吉的生产技术,是引进国外生产技术,其品质可以媲美进口的产品,但福吉产品价格比进口便宜,有效的避免了进口产品其交货周期长,价格昂贵。

安全处置:1.车间内必须保持良好的通风状况。

2.避免放置在儿童能接触到的地方。

如与眼睛或皮肤接触,请用大量清水冲洗。

3.在使用时请勿进食或吸烟。

4.使用前可参阅安全技术说明书。

包裝方式:25KG/桶(也可依客户需求)产品制造:品性依据ISO9001规范保存期限:保质期为二年,建议在一年内使用。

保存条件:温度范围=5°C~35°C ,湿度范围<=70%危险特征:产品本身没有刺激性,对人体无害。

废弃物处理:切勿将废弃抛光剂排放入下水道、水体或土壤,废置抛光液应符合当地环保标准来处理。

cmp抛光液成分

cmp抛光液成分

cmp抛光液成分CMP抛光液是一种用于半导体制造过程中的重要材料,它具有复杂而精确的成分,能够实现高效、高质量的抛光效果。

本文将以CMP 抛光液的成分为标题,介绍其主要成分及其作用。

一、硅胶颗粒硅胶颗粒是CMP抛光液中的重要组成部分,其主要作用是提供磨料,用于去除硅片表面的不平坦区域。

硅胶颗粒具有一定的硬度和尺寸分布,能够在抛光过程中实现均匀的磨料分布,从而达到平整表面的效果。

二、碱性缓冲剂碱性缓冲剂是CMP抛光液中的另一个重要成分,其主要作用是调节液体的pH值,维持抛光液的稳定性。

由于CMP抛光液在使用过程中会产生大量的氢离子,而氢离子会导致液体的酸性增强,影响抛光效果,因此需要添加碱性缓冲剂来中和氢离子,保持液体的碱性。

三、表面活性剂表面活性剂是CMP抛光液中的一种助剂,其主要作用是调节液体的表面张力,提高抛光液与硅片表面的接触性能。

表面活性剂能够使CMP抛光液更好地湿润硅片表面,使磨料能够更好地与硅片接触,提高抛光效果。

四、缓蚀剂CMP抛光液中的缓蚀剂是一种重要的添加剂,其主要作用是防止抛光液对硅片表面的过度腐蚀。

由于CMP抛光液中含有较高浓度的磨料和酸性物质,如果没有缓蚀剂的存在,抛光液可能会对硅片表面产生过度腐蚀,影响抛光质量和硅片的性能。

五、稳定剂稳定剂是CMP抛光液中的另一种重要成分,其主要作用是保持抛光液的稳定性。

在CMP抛光过程中,抛光液会产生大量的摩擦和热量,容易导致液体的变质和分解,因此需要添加稳定剂来延长抛光液的使用寿命,保持抛光效果的稳定性。

六、其他添加剂除了以上几种主要成分外,CMP抛光液中还可能添加其他一些辅助剂,如缓冲剂、螯合剂等,以进一步提高抛光液的性能和稳定性。

CMP抛光液的成分是多种多样的,每种成分都起着重要的作用,共同协同完成对硅片表面的抛光工作。

通过合理调配这些成分,可以实现高效、高质量的抛光效果,为半导体制造过程提供可靠的支持。

随着半导体技术的不断发展,CMP抛光液的成分也在不断优化和更新,以满足不断提升的抛光需求。

化学机械抛光工艺(CMP)全解(可编辑修改word版)

化学机械抛光工艺(CMP)全解(可编辑修改word版)

化学机械抛光液(CMP)氧化铝抛光液具体添加剂摘要:本文首先定义并介绍 CMP 工艺的基本工作原理,然后,通过介绍 CMP 系统,从工艺设备角度定性分析了解 CMP 的工作过程,通过介绍分析 CMP 工艺参数,对 CMP 作定量了解。

在文献精度中,介绍了一个 SiO2的CMP 平均磨除速率模型,其中考虑了磨粒尺寸,浓度,分布,研磨液流速,抛光势地形,材料性能。

经过实验,得到的实验结果与模型比较吻合。

MRR 模型可用于CMP 模拟,CMP 过程参数最佳化以及下一代 CMP 设备的研发。

最后,通过对 VLSI 制造技术的课程回顾,归纳了课程收获,总结了课程感悟。

关键词:CMP、研磨液、平均磨除速率、设备Abstract:This article first defined and introduces the basic working principle of the CMP process, and then, by introducing the CMP system, from the perspective of process equipment qualitative analysis to understand the working process of the CMP, and by introducing the CMP process parameters, make quantitative understanding on CMP.In literature precision, introduce a CMP model of SiO2, which takes into account the particle size, concentration, distribution of grinding fluid velocity, polishing potential terrain, material performance.After test, the experiment result compared with the model.MRR model can be used in the CMP simulation, CMP process parameter optimization as well as the next generation of CMP equipment research and development.Through the review of VLSI manufacturing technology course, finally sums up the course, summed up the course.Key word: CMP、slumry、MRRs、device1.前言随着半导体工业飞速发展,电子器件尺寸缩小,要求晶片表面平整度达到纳米级。

cmp抛光液定义

cmp抛光液定义

cmp抛光液定义CMP抛光液,全称为化学机械抛光液(Chemical Mechanical Polishing),是一种在半导体制造过程中广泛使用的关键材料。

它具有独特的化学组成和物理性质,在芯片的平坦化加工中起着重要的作用。

本文将就CMP抛光液的定义、组成、原理以及应用领域进行详细介绍。

一、定义CMP抛光液是一种结合了化学和机械作用的材料,用于半导体芯片制造过程中的平坦化加工。

它通过在芯片表面施加化学药剂和机械力的双重作用,达到去除表面杂质和粗糙度,使芯片表面得到良好的平坦度。

二、组成CMP抛光液通常由多种成分组成,其中包括研磨颗粒、碱性或酸性溶液、螯合剂、表面活性剂等。

研磨颗粒是抛光液的核心组成部分,其粒径大小和硬度直接影响抛光效果。

溶液中的酸碱性成分和螯合剂可以调节抛光过程中的化学反应,起到去除杂质的作用。

表面活性剂则有助于稳定液体的性质,减少气泡和泡沫的产生。

三、原理CMP抛光液的作用原理十分复杂,涉及化学反应和机械研磨两个方面。

在抛光过程中,研磨颗粒与芯片表面发生作用,既可以去除表面的凸起部分,又能填充表面的凹陷区域,使整个表面得到均匀化处理。

此外,抛光液中的化学药剂可以与芯片表面的杂质发生反应,进行去除和修复。

四、应用领域CMP抛光液主要应用于半导体行业,特别是芯片制造和研发过程中。

它在各个制程步骤中都有广泛的应用,包括晶圆平坦化、电路定义、金属化、填充物除净等。

通过使用不同成分和浓度的抛光液,可以满足不同工艺要求和芯片制造的需要。

总结CMP抛光液是一种在半导体制造过程中不可或缺的关键材料,通过化学和机械作用,实现了对芯片表面的平坦化加工。

它的定义、组成、原理以及应用领域,对于了解CMP抛光液的作用和重要性具有重要意义。

在今后的研究和应用中,我们需要进一步研究 CMP抛光液的性能和优化方法,以满足不断发展的半导体制造需求,推动技术的进步和创新。

集成电路封装材料-化学机械抛光液

集成电路封装材料-化学机械抛光液

10.1 化学机械抛光液在先进封装中的应用
抛光垫主要含有微量填充物(氧化铈、氧化锆等)的聚氨酯材料组成,
抛光垫的作用是在CMP过程中基于离心力的作用将CMP液均匀地抛洒到抛光 垫表面,确保晶圆能够全面接触到抛光液,同时CMP过程中的反应产物带出 抛光垫。
其质量、力学性能和表面组织性能将直接影响晶圆CMP后的表面质量,是关 系到CMP效果的直接因素之一。
制程不同,绝缘层的下面分为氮化硅和没有氮化硅两种情况,对就要求抛光扩散 阻挡层的抛光液有高选择比和非选择比两种。对于氮化硅去除制程,还需要高氮 化硅/氧化硅选择比的抛光液。
10.2 化学机械抛光液类别和材料特性
2)晶圆背面化学机械抛光液 晶圆正面工艺制程结束后,正面会采用临时键合工艺与硅或玻璃等晶圆载体 黏接,再对晶圆背面进行减薄和抛光。 首先使用机械粗磨工艺把晶圆减薄到离硅通孔顶端约数微米的高度,然后使 用CMP抛光。 根据流程不同,分为硅/铜晶圆背面CMP液和铜/绝缘层晶圆背面CMP 液。
10.2 化学机械抛光液类别和材料特性
金属络合剂分为氨基类、羟基羧酸类、羟基铵酸类和有机磷酸等。其在酸性 条件下对铜离子的络合效果较好,但酸性抛光液对铜的腐蚀性较强,需要引 入表面抑制剂来抑制对铜的腐蚀。 常用表面抑制剂为苯并三唑(1H-Benzotriazole,BTA)。 分散剂减少溶液中纳米磨料的团聚,提高抛光液的分散稳定性。
化学机械抛光技术(Chemical Mechanical Polishing, CMP)是集成电路制造 中获得晶圆全局平坦化的一种手段,是目前机械加工中最好的可实现全局平 坦化的超精密的工艺技术,
这种技术是为了能够获得低损伤的、即平坦又无划痕和杂质等缺限的表面而 专门设计的,加工后的表面具有纳米级面型精度及亚纳米级表面粗糙度,同 时表面和亚表面无损伤,

全球CMP抛光液领导者

全球CMP抛光液领导者

走近名企|全球CMP抛光液领导者--FujimiCMP化学机械抛光是目前对集成电路器件表面进行平滑处理,并使之高度平整的唯一技术。

为使半导体晶圆和器件达到全局平整落差达到100A-1000A(相当于10-100nm)的水平,CMP工艺步骤,抛光液种类以及用量也随之大幅增加,由此也成就了一个新兴的超巨市场。

日本Fujimi是全球抛光液领域公认的领导者,开发出一系列用于硅和碳化硅晶圆抛光的氧化铝、二氧化硅基抛光液,尤其纳米级高精度加工领域在全球拥有超过八成市场占有率,可谓一骑绝尘。

一、从晶圆生产流程逐步了解CMP产品晶圆生产从拉晶开始,要经过切片、斜边加工、研磨、毛坯双面抛光、边缘抛光、最终精抛等步骤,直至最后的清洗、检验才算完成。

不同步骤对应不同级别的抛光材料,对Fujimi的了解也就按此进行。

1、硅晶圆GC和C系列(切片)GC即greensilicon carbide(绿碳化硅),C即blacksilicon carbide(黑碳化硅)。

绿碳化硅的纯度和硬度高,黑碳化硅韧性强,二者结合可以实现切片环节的优质研磨。

FO系列(研磨)PWA系列(研磨)FO是一种氧化铝研磨剂,图示可以清楚看到这是一种经过特殊工艺制备的具有特定粒径分布和颗粒形貌的粉体。

这种研磨剂还广泛用于光学玻璃抛光。

PWA的缩写是PlateletCalcinedAlumina(片状煅烧氧化铝),如图所示,这是一种纯度超过99%的片状氧化铝晶体,除了用于研磨剂,还可作为涂料的填料以及用于制备砂纸和纱布。

GLANZOX及GLANZOXE-Series系列(毛坯、边缘、精抛)GLANZO系列由二氧化硅胶体分散于特殊组分分散液中而组成。

E-Series中的E 是Edge(边缘)的意思,即用于边缘抛光的细分产品。

为保证高平坦、无损、无重金属污染等需求,该系列胶体及分散液都要求极高纯度。

2、半导体器件PLANERLITE系列浆料超大规模集成电路(ULSI)的高密度薄膜制造,基于对高纯度、高去除率、高分散性和无划痕的需求下开发的,包括高纯度胶体二氧化硅或气相二氧化硅。

cmp抛光液定义

cmp抛光液定义

cmp抛光液定义
CMP(Chemical Mechanical Polishing)抛光液是一种用于半导体制造过程中的化学机械抛光(CMP)的液体溶液。

CMP是一种关键的表面加工技术,常用于半导体芯片的制造,以及其他需要高度平坦、光滑表面的领域。

CMP抛光液通常包含一些化学物质和磨料,它们通过化学和机械作用来改善表面的平坦度、光滑度和精度。

这种液体在半导体制造中的应用包括:
1.去除材料:CMP抛光液的化学成分可以与半导体器件上的特
定材料发生反应,从而实现去除或刻蚀的效果。

2.平坦化表面:CMP用于平坦化半导体芯片上的不同层,确保
各层之间的接口平整,提高器件的性能和可靠性。

3.去除氧化层:在制造过程中,氧化层可能会形成在器件表面,
CMP抛光液可以去除这些氧化层,揭示干净的表面。

4.调整尺寸:CMP还可以用于微调半导体芯片上的结构尺寸,
确保其满足设计要求。

CMP抛光液的成分和配方会根据特定的应用和要求而有所不同。

常见的成分包括氧化铝、氧化硅等磨料,以及酸、碱、络合剂等化学物质。

制造商通常会根据其特定的技术需求开发定制的CMP抛光液。

在使用CMP抛光液时,需要精确控制工艺参数,以确保获得所需的表面质量和几何特性。

化学机械研磨(CMP)

化学机械研磨(CMP)

芯片黏贴研磨抛光系统( CMP ) 仪器介绍一.目的化学机械研磨是一个移除制程,它借着结合化学反应和机械研磨达到其目的。

并且我们使用它在半导的薄膜体制程中,利用它来剥除薄膜使得表面更加平滑和更加平坦。

它也被用在半导体的金属化制程中,用来移除在其表面大量的金属薄膜以在介电质薄膜中形成联机的栓塞或是金属线。

并且当晶圆从单晶硅晶棒被切下来后,就有很多的制程步骤被用来准备平坦的、光亮的以及无缺陷的晶圆畏面以满足集成电路的制程所需,而化学机械研磨制程通常被用在晶圆生产的最后一道步骤,它可以使晶圆平坦化,并且可以从表面完全消除晶圆锯切步骤所引起的表面缺陷。

当硅单晶棒被锯成薄片,在锯开的过程中在晶圆的两面会留有锯痕,必须除去,晶圆然后放在一抛光板上,用蜡和真空固定住,抛光板再放在抛光机上将晶圆一面磨成像镜子一样,才可以开始进入制作集成电路与组件的制程。

二.实验原理化学机械研磨的原理是将晶圆置在承载体与一表面承载抛光垫的旋转工作台之间,同时浸在含有悬浮磨粒、氧化剂、活化剂的酸性或碱性溶液,晶圆相对于抛光垫运动,在化学蚀刻与磨削两个材料移除机制交互作用下达成平坦化,其结构如下图所示。

CMP研磨機制的概略圖通常,一个化学机械研磨的设备架构,由几个主要部分组成,一是负责研磨晶圆表面的研磨平台,另一部分是负责抓住待磨晶圆的握柄。

其中,握柄是利用抽真空的方式,吸咐待磨晶圆的背面,然后向下压在铺有一层研磨垫的研磨台上,进行平坦化过程。

当CMP进行的时候,研磨平台将会与握柄顺着同一方向旋转,同时,提供研磨过程中化学反应的研磨液将由一条管线,输送到系统中,不断滴在研磨垫上,帮助研磨。

CMP-Lapping磨粒是以悬浮方式添加到硬的盘面,这些磨粒不会被压入或固定在盘面,而是朝向各方向自由自在地滚动,因此这些磨粒会对试片进行敲击作用。

Lapping的运动模式:1.磨粒滚入试片与盘面中间2.磨粒滚动过试片表面并且敲下一块试片材料3.磨粒又再次滚动,没有接触试片表面而滚出Lapping原理與機制示意圖CMP-Polishing将抛光液中的磨粒固定于盘面上,并且利用此种方式,对试片材料进行切削的作用,因而产生屑片。

cmp化学机械抛光 极限精度

cmp化学机械抛光 极限精度

cmp化学机械抛光极限精度(原创实用版)目录1.化学机械抛光(CMP)简介2.CMP 的极限精度3.CMP 技术的发展前景正文一、化学机械抛光(CMP)简介化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,简称 CMP)是一种在半导体制造过程中用于平滑和抛光硅片的先进技术。

CMP 技术通过化学腐蚀和机械研磨的共同作用,能够实现对硅片表面的高精度抛光,从而满足集成电路对表面平整度的严苛要求。

二、CMP 的极限精度CMP 技术的极限精度是指该技术能够实现的最高表面平整度。

在实际应用中,CMP 的极限精度受到多种因素的影响,包括抛光液的成分、抛光垫的材质和硬度、抛光过程中产生的热量等。

随着半导体工艺的不断发展,对 CMP 技术的极限精度要求也越来越高。

目前,CMP 技术已经能够实现纳米级别的极限精度,满足了最先进的集成电路制造需求。

然而,随着制程技术的进一步发展,CMP 技术需要继续提高其极限精度,以满足未来半导体产业的发展需求。

三、CMP 技术的发展前景CMP 技术作为半导体制造领域的关键技术之一,其发展前景十分广阔。

未来,CMP 技术将继续向更高精度、更高效率和更环保的方向发展。

首先,随着集成电路制程技术的不断演进,对 CMP 技术的极限精度要求将不断提高。

因此,研究人员需要不断优化抛光液、抛光垫等关键材料,以提高 CMP 技术的极限精度。

其次,CMP 技术的效率也是未来发展的重要方向。

通过改进抛光工艺、提高抛光液的利用率等方式,可以提高 CMP 技术的抛光效率,降低生产成本。

最后,环保是 CMP 技术发展的重要趋势。

在抛光过程中产生的废液、废气等污染物需要得到妥善处理,以减少对环境的影响。

因此,研发更环保的 CMP 技术将成为未来的重要发展方向。

总之,CMP 技术在半导体制造领域具有举足轻重的地位。

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化学机械抛光液(CMP)氧化铝抛光液一、行业的界定与分类 (2)(一)化学机械抛光 (2)1、化学机械抛光概念 (2)2、CMP工艺的基本原理 (2)3、CMP技术所采用的设备及消耗品 (2)4、CMP过程 (2)5、CMP技术的优势 (2)(二)化学机械抛光液 (3)1、化学机械抛光液概念 (3)2、化学机械抛光液的组成 (3)3、化学机械抛光液的分类 (3)4、CMP过程中对抛光液性能的要求 (3)(三)化学机械抛光液的应用领域 (3)二、原材料供应商 (4)三、化学机械抛光液行业现状 (4)(一)抛光液行业现状 (4)1、国际市场主要抛光液企业分析 (4)2、我国抛光液行业运行环境分析 (4)3、我国抛光液行业现状分析 (5)4、我国抛光液行业重点企业竞争分析 (5)(二)抛光液行业发展趋势 (5)(三)抛光液行业发展的问题 (5)四、需求商 (6)(一)半导体硅材料 (6)1、电子信息产业介绍 (6)2、半导体硅材料的简单介绍 (6)(二)分立器件行业 (7)(三)抛光片 (8)化学机械抛光液行业研究一、行业的界定与分类(一)化学机械抛光1、化学机械抛光概念化学机械抛光(英语:Chemical-Mechanical Polishing,缩写CMP),又称化学机械平坦化(英语:Chemical-Mechanical Planarization),是半导体器件制造工艺中的一种技术,用来对正在加工中的硅片或其它衬底材料进行平坦化处理。

2、CMP工艺的基本原理基本原理是将待抛光工件在一定的下压力及抛光液(由超细颗粒、化学氧化剂和液体介质组成的混合液)的存在下相对于一个抛光垫作旋转运动,借助磨粒的机械磨削及化学氧化剂的腐蚀作用来完成对工件表面的材料去除,并获得光洁表面。

3、CMP技术所采用的设备及消耗品主要包括,抛光机、抛光液、抛光垫、后CMP清洗设备、抛光终点检测及工艺控制设备、废物处理和检测设备等,其中抛光液和抛光垫为消耗品。

4、CMP过程过程主要有抛光、后清洗和计量测量等部分组成,抛光机、抛光液和抛光垫是CMP工艺的3大关键要素,其性能和相互匹配决定CMP能达到的表面平整水平。

5、CMP技术的优势最初半导体基片大多采用机械抛光的平整方法,但得到的表面损伤极其严重,基于淀积技术的选择淀积、溅射玻璃SOG(spin-on-glass)、低压CV D(chemicalvaporde-posit)、等离子体增强CVD、偏压溅射和属于结构的溅射后回腐蚀、热回流、淀积-腐蚀-淀积等方法也曾在IC工艺中获得应用,但均属局部平面化技术,其平坦化能力从几微米到几十微米不等,不能满足特征尺寸在0.35μm以下的全局平面化要求。

1991年IBM首次将化学机械抛光技术成功应用到64MbDRAM的生产中,之后各种逻辑电路和存储器以不同的发展规模走向CMP,CMP将纳米粒子的研磨作用与氧化剂的化学作用有机地结合起来,满足了特征尺寸在0.35μm以下的全局平面化要求,CMP可以引人注目地得到用其他任何平面化加工不能得到的低的表面形貌变化。

目前,化学机械抛光技术已成为几乎公认为惟一的全局平面化技术,其应用范围正日益扩大。

(二)化学机械抛光液1、化学机械抛光液概念化学机械抛光液是在利用化学机械抛光技术对半导体材料进行加工过程中的一种研磨液体,由于抛光液是CMP的关键要素之一,它的性能直接影响抛光后表面的质量,因此它也成为半导体制造中的重要的、必不缺少的辅助材料。

2、化学机械抛光液的组成化学机械抛光液的组成一般包括一般由超细固体粒子研磨剂(如纳米SiO2、Al2O3粒子等)、表面活性剂、稳定剂、氧化剂等。

固体粒子提供研磨作用,化学氧化剂提供腐蚀溶解作用,由于SiO2粒子去除率最高,得到的表面质量最好,因此在硅片抛光加工中主要采用SiO2抛光液,3、化学机械抛光液的分类抛光工艺中有粗抛光和精抛光之分,故有粗抛光液和精抛光液品种之分。

4、CMP过程中对抛光液性能的要求抛光液的浓度、磨粒的种类、大小、形状及浓度、抛光液的粘度、pH值、流速、流动途径对去除速度都有影响。

(三)化学机械抛光液的应用领域化学机械抛光液作为半导体工艺中的辅助材料,主要应用于抛光片和分立器件制造过程中的抛光过程。

因此,抛光液主要应用于半导体行业(抛光片和分立器件)、集成电路行业和电子信息产业。

二、原材料供应商由于目标产品的具体成分不详,暂略。

三、化学机械抛光液行业现状(一)抛光液行业现状化学机械抛光技术是半导体晶片表面加工的关键技术之一,并用于集成电路制造过程的各阶段表面平整化,而抛光液对抛光效率和加工质量有着重要的影响,但由于具有很高的技术要求,目前商业化的抛光液配方处于完全保密状态,主要集中在美国、日本、韩国。

这也导致在我国半导体硅抛光片加工中,所使用的抛光液绝大多数都要靠进口。

尽管我国目前在抛光液行业现已发展到有几十家的企业,但是真正涉足到半导体硅片抛光液制造、研发方面的企业很少。

无论是产品质量上、还是在市场占有率方面,国内企业都表现出与国外厂家具有相当的差距。

1、国际市场主要抛光液企业分析美国Rodel公司;美国杜邦(DUPON)公司;美国Cabot公司;美国Eka 公司;Ferro;日本FUJIMI 公司;日本Hinomoto Kenmazai Co. Ltd;韩国ACE高科技株式会社。

2、我国抛光液行业运行环境分析1)我国宏观经济环境分析发生在2007年的美国次贷危机引发的全球金融危机将深刻地改变国际经济环境和秩序,为已经快速发展了30年的中国经济带来了新的机会和挑战。

中国经济率先恢复,2009年成功“保八”,2010年将保持经济平稳较快发展,重新启动和加快经济结构调整步伐,转变经济发展模式。

未来5年(20112015),国际经济和金融环境开始发生结构性的转变,中国面临全面和加速金融开放的机遇和压力。

2)相关政策见附件相关政策3)抛光液行业技术现状3、我国抛光液行业现状分析1)生产情况2)价格走势3)技术水平4)销售模式4、我国抛光液行业重点企业竞争分析浙江湖磨抛光磨具制造有限公司;阳江市伟艺抛磨材料有限公司;包头天骄清美稀土抛光粉有限公司;成都君臣科技有限责任公司;上海杰信抛磨材料有限公司;北京国瑞升科技有限公司;三和研磨材料(广东)有限公司;佛山市奇亮磨具有限公司;湖州中云机械制造有限公司;具体见附件相关重点竞争力公司概况(二)抛光液行业发展趋势随着电子信息材料的总体发展趋势是向着大尺寸、高均匀性、高完整性、以及薄膜化、多功能化和集成化方向发展,半导体微电子材料通过不断缩小器件的特征尺寸,增加芯片面积以提高集成度和信息处理速度,由单片集成向系统集成发展。

对抛光液的要求也会更高。

(三)抛光液行业发展的问题1、技术难题2、市场竞争难题1)替代国外产品2)国内同类产品的竞争四、需求商根据调查,目前的抛光工艺及抛光液在国内主要应用于半导体材料(抛光片和分立器件)的生产过程中,形成半导体产品后应用于芯片,集成电路等信息产品上。

(一)半导体硅材料1、电子信息产业介绍近几年来,我国电子信息产品以举世瞩目的速度发展,2010年,我国规模以上电子信息产业销售收入规模7.8万亿元,同比增长29.5%,规模以上电子信息制造业实现主营业务收入63645亿元,同比增长24.1%;实现利润2825亿元,同比增长57.7%。

全行业销售利润率从一季度的2.7%提高到4.4%,高出上年(3.5%)近1个百分点。

从国内看,电子信息产业发展前景看好。

一是政策趋向总体有利于产业增长,国家大力推进新一代信息技术为产业发展创造良好的外部环境。

二是国内电子信息产品市场继续保持稳定发展,3G商用、数字城市建设及交通、电力网络改造升级等,为国内产业发展带来新的空间。

三是投资增长为产业带来新的后劲。

各地把发展电子信息等战略性新兴产业作为转变发展方式的重要方向,进一步拉动产业投资增长。

2、半导体硅材料的简单介绍半导体材料是指电阻率在10-3~108Ωcm,介于金属和绝缘体之间的材料。

半导体材料是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要基础材料,支撑着通信、计算机、信息家电与网络技术等电子信息产业的发展,由于电子信息产业在国民经济发展中的重要作用,半导体材料及应用已成为衡量一个国家经济发展、科技进步和国防实力的重要标志。

半导体硅材料以丰富的资源、优质的特性、日臻完善的工艺以及广泛的用途等综合优势而成为了当代电子工业中应用最多的半导体材料。

硅是集成电路产业的基础,半导体材料中98%是硅。

半导体器件的95%以上是用硅材料制作的,90%以上的大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)、甚大规模集成电路(ULSI)都是制作在高纯优质的硅抛光片和外延片上的。

硅片被称作集成电路的核心材料,硅材料产业的发展和集成电路的发展紧密相关。

电子工业的发展历史表明,没有半导体硅材料的发展,就不可能有集成电路、电子工业和信息技术的发展。

(二)分立器件行业半导体行业是一个明显的周期性行业,行业的周期通常也称为“硅周期”,通常持续4-5 年。

硅周期即是指半导体产业在差不多5 年的时间内就会历经从衰落到昌盛的一个周期。

一个典型的周期可以描述如下:第一阶段,需求下降,产能利用率低,价格下滑,投资锐减;第二阶段,需求稳定,产能利用率稳定,价格稳定,投资下滑以致投资不足;第三阶段,投资加大,信心膨胀,需求增长。

这三个阶段构成一个循环。

值得注意的是,半导体从设计到流水线生产,至少需要2 年的时间。

由于我国属于新兴市场,半导体行业处于上升发展时期,预计在未来5 年国内市场不存在明显的周期性。

分立器件行业是高科技、资本密集型行业,作为半导体市场的重要组成部分,2008 年金融危机以来,分立器件市场亦受到半导体整体市场疲软的影响,但在功率器件市场快速增长及其他产品结构升级等有利因素的带动下,2008 年市场规模的增长明显高于半导体市场平均水平,销售额增至176.9 亿美元,成为引人注目的产品市场。

2009 年,金融危机的加深抑制了全球电子产品消费,影响了上游分立器件产业和市场的发展,全球分立器件市场从持续正增长下滑为明显负增长。

就中国半导体分立器件市场而言,受全球经济发展放缓等不利因素的影响,2009 年中国分立器件市场结束了近几年持续增长的发展势头,为886.9 亿元,比2008 年小幅下降2.7%。

但与世界其他主要市场相比,中国分立器件市场表现仍相对较为突出,规模萎缩幅度远远低于全球平均水平,仍是全球最引人注目的市场之一。

2004-2009年中国分立器件市场销售额与增长(三)抛光片同属于半导体行业,因此也会受到半导体行业周期波动的影响。

据SEMI 统计,2006 年全球硅片市场销售额为106 亿美元,较2005 年增长29.27%;硅片销售量达到了79.94 亿平方英寸,较比2005 年增长20.20%。

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