半導體芯片研磨液與CMP工藝:鑄就芯片制造的基石
CMP工藝是芯片制造的關鍵環(huán)節(jié)
在蓬勃發(fā)展的半導體產業(yè)中,芯片制造如同一場精細的藝術創(chuàng)作,而半導體芯片研磨與CMP工藝則是其中重要的環(huán)節(jié)。芯片制造是一個高度復雜的過程,涉及多個步驟,CMP設備及CMP耗材(拋光液/拋光墊)在這個過程中起著不可或缺的作用。
隨著芯片制程不斷縮小,對晶圓表面平整度的要求越來越高。如果晶圓表面不平整,在后續(xù)的光刻、刻蝕等工藝中,就會出現對焦精度不準確、線寬控制不穩(wěn)定等問題,嚴重影響芯片的性能和質量。例如,當制造層數增加時,如果晶圓表面不平整,可能導致金屬薄膜厚度不均進而影響電阻值,甚至引發(fā)電子遷移或電路短路等后果。
CMP工藝是提升芯片品質的核心力量
半導體芯片研磨與CMP工藝是提升芯片品質的核心力量。使用CMP拋光液、拋光墊和CMP設備共同作用,能夠使芯片表面更加平坦光滑,為芯片的高性能運行提供保障。
在CMP過程中,工件晶圓固定在拋光墊上,拋光液CMP Slurry中含有的磨料與拋光墊CMP Pad的摩擦力共同作用,將表面材料逐層去除。這種技術不僅能夠去除表面多余的材料,還可以實現極高的平坦度和低的表面粗糙度。
據相關數據顯示,CMP材料的成本占晶圓制造總成本的 7%。這充分說明了CMP工藝在芯片制造中的重要地位。同時,隨著芯片制程的不斷進步,對CMP工藝和CMP耗材的要求也越來越高。例如,在 7nm 及以下制程芯片制造中,需將晶圓表面平整度控制在亞納米級,這對CMP設備各參數如壓力、轉速、拋光液流量等提出了超高精度控制的要求。
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