Що таке полірувальна суспензія Wafer CMP?

Полірувальний шлам Wafer CMPце спеціально розроблений рідкий матеріал, який використовується в процесі CMP виробництва напівпровідників. Він складається з води, хімічних травлювачів, абразивів і поверхнево-активних речовин, що забезпечує як хімічне травлення, так і механічне полірування.Основна мета суспензії полягає в тому, щоб точно контролювати швидкість видалення матеріалу з поверхні пластини, одночасно запобігаючи пошкодженню або надмірному видаленню матеріалу.

1. Хімічний склад і функції

Основні компоненти Wafer CMP Polishing Slurry включають:

• Абразивні частинки: звичайні абразиви, такі як кремнезем (SiO2) або оксид алюмінію (Al2O3). Ці частинки допомагають усунути нерівності поверхні пластини.
• Хімічні травилки: такі як плавикова кислота (HF) або перекис водню (H2O2), які прискорюють травлення матеріалу поверхні пластини.
• Поверхнево-активні речовини: вони допомагають рівномірно розподілити суспензію та покращують її ефективність контакту з поверхнею пластини.
• Регулятори рН та інші добавки: використовуються для регулювання рН суспензії для забезпечення оптимальної продуктивності в певних умовах.

2. Принцип роботи

Принцип роботи Wafer CMP Polishing Slurry поєднує хімічне травлення та механічне стирання. Спочатку хімічні травники розчиняють матеріал на поверхні пластини, пом’якшуючи нерівні ділянки. Потім абразивні частинки в суспензії видаляють розчинені ділянки шляхом механічного тертя. Шляхом регулювання розміру частинок і концентрації абразивів можна точно контролювати швидкість видалення. Ця подвійна дія призводить до дуже плоскої та гладкої поверхні пластини.

Застосування шламу для полірування Wafer CMP

Виробництво напівпровідників

CMP є вирішальним кроком у виробництві напівпровідників. Оскільки технологія мікросхем просувається до менших вузлів і більшої щільності, вимоги до площинності поверхні пластини стають суворішими. Wafer CMP Polishing Slurry дозволяє точно контролювати швидкість видалення та гладкість поверхні, що є життєво важливим для високоточного виготовлення мікросхем.

Наприклад, під час виробництва чіпів на технологічних вузлах 10 нм або менше якість Wafer CMP Polishing Slurry безпосередньо впливає на якість і продуктивність кінцевого продукту. Щоб відповідати більш складним структурам, суспензія повинна працювати по-різному під час полірування різних матеріалів, таких як мідь, титан і алюміній.

Планаризація літографічних шарів

Зі зростанням значення фотолітографії у виробництві напівпровідників планаризація літографічного шару досягається за допомогою процесу CMP. Для забезпечення точності фотолітографії під час експонування поверхня пластини повинна бути ідеально рівною. У цьому випадку Wafer CMP Polishing Slurry не тільки усуває шорсткість поверхні, але й гарантує, що пластина не пошкодиться, сприяючи плавному виконанню наступних процесів.

Передові технології пакування

У вдосконаленому пакуванні Wafer CMP Polishing Surry також відіграє ключову роль. З появою таких технологій, як 3D-інтегральні схеми (3D-ICs) і упаковка на рівні пластини (FOWLP), вимоги до площинності поверхні пластини стали ще суворішими. Удосконалення Wafer CMP Polishing Slurry забезпечують ефективне виробництво цих передових технологій пакування, що призводить до більш тонких і ефективніших виробничих процесів.

Тенденції розвитку вафельної полірувальної суспензії CMP

1. Перехід до вищої точності

У міру розвитку напівпровідникових технологій розмір чіпів продовжує зменшуватися, а точність, необхідна для виробництва, стає все більш вимогливою. Отже, Wafer CMP Polishing Slurry має розвиватися, щоб забезпечити більш високу точність. Виробники розробляють суспензії, які можуть точно контролювати швидкість видалення та рівність поверхні, що важливо для 7-нм, 5-нм і навіть більш просунутих технологічних вузлів.

2. Зосередженість на екології та сталому розвитку

Оскільки екологічні норми стають суворішими, виробники гною також працюють над розробкою більш екологічно чистих продуктів. Зменшення використання шкідливих хімічних речовин і підвищення придатності до переробки та безпеки шламів стали критичними цілями в дослідженнях і розробках шламів.

3. Диверсифікація вафельних матеріалів

Для різних матеріалів пластин (наприклад, кремнію, міді, танталу та алюмінію) потрібні різні типи суспензій CMP. Оскільки постійно застосовуються нові матеріали, склад полірувальної суспензії Wafer CMP також необхідно скорегувати та оптимізувати для задоволення конкретних потреб полірування цих матеріалів. Зокрема, для виробництва високоякісних металевих затворів (HKMG) і флеш-пам’яті 3D NAND розробка суспензій, призначених для нових матеріалів, стає все більш важливою.