在化學(xué)機(jī)械拋光（Chemical Mechanical Polishing, CMP）工藝中，聚氨酯拋光墊（Polyurethane Polishing Pad）是實現(xiàn)“化學(xué)作用與機(jī)械研磨協(xié)同”的核心耗材之一，直接決定拋光后的表面平整度（Global Planarity）、表面粗糙度（Surface Roughness）及拋光效率，其應(yīng)用可從功能定位、關(guān)鍵作用、選型邏輯及使用要點四個維度展開：

一、核心功能定位：CMP工藝的 “機(jī)械研磨載體”

CMP的本質(zhì)是通過 “拋光液（Slurry）的化學(xué)腐蝕”與“拋光墊的機(jī)械摩擦”共同作用，去除晶圓表面多余材料（如金屬層、介質(zhì)層）并實現(xiàn)全局平坦化。

聚氨酯拋光墊的核心角色是：

均勻傳遞研磨壓力：將拋光頭施加的壓力均勻分布在晶圓表面，避免局部壓力過大導(dǎo)致的表面損傷（如劃痕、凹陷）或壓力不足導(dǎo)致的拋光不均。

承載與輸送拋光液：聚氨酯材質(zhì)的多孔結(jié)構(gòu)（或表面溝槽設(shè)計）可儲存拋光液，并在拋光過程中持續(xù)將其輸送至晶圓與拋光墊的接觸界面，確?；瘜W(xué)腐蝕作用持續(xù)、均勻發(fā)生。

產(chǎn)生可控機(jī)械摩擦：通過自身的硬度、彈性及表面紋理，與晶圓表面形成適度摩擦，將化學(xué)腐蝕后松軟的材料層 “剝離”，同時避免過度研磨損傷基底。

二、聚氨酯拋光墊半在導(dǎo)體CMP工藝中的應(yīng)用場景

CMP工藝需針對不同材料層（如硅片基底、氧化硅介質(zhì)層、銅 / 鎢金屬布線層）進(jìn)行多輪拋光，吉致電子根據(jù)聚氨酯拋光墊的特性需與工序需求精準(zhǔn)匹配，具體應(yīng)用場景如下：

三、CMP PAD4選型要素

在CMP工藝中選擇聚氨酯拋光墊，需重點關(guān)注以下4個參數(shù)，不同參數(shù)對應(yīng)不同的拋光需求，直接影響最終拋光效果：

硬度（Hardness）

單位：Shore A（ Shore 硬度計 A 型，適用于彈性材料）。

邏輯：硬度越高，機(jī)械研磨作用越強(qiáng)，材料去除速率（RR）越快，但易導(dǎo)致表面損傷；硬度越低，化學(xué)作用占比越高，表面質(zhì)量更好但效率較低。

示例：金屬層拋光需高硬度（Shore A 85）以快速去金屬，而硅片基底拋光需低硬度（Shore A 50）以保護(hù)表面。

孔隙率（Porosity）

定義：拋光墊內(nèi)部孔隙的體積占比，分為“高孔隙率（＞30%）”“中孔隙率（15%-30%）”“低孔隙率（＜15%）”。

邏輯：孔隙率越高，拋光液儲存能力越強(qiáng)，化學(xué)作用更充分，且能減少拋光屑（Debris）堆積；孔隙率越低，結(jié)構(gòu)更致密，耐磨性更好。

開槽形狀（Surface Texture）

常見設(shè)計：網(wǎng)格溝槽（Grid Grooves）、螺旋溝槽（Spiral Grooves）、無溝槽（Smooth Surface）。

半導(dǎo)體領(lǐng)域特殊結(jié)構(gòu)：同心圓、放射狀、放射同心圓

作用：溝槽可引導(dǎo)拋光液流動、排出拋光屑，避免“拋光液干涸” 或 “碎屑劃傷”；無溝槽設(shè)計則適用于超精細(xì)拋光（如硅片最終拋光）。

耐磨性（Abrasion Resistance）

指標(biāo)：通常以“拋光一定面積后的厚度損失” 衡量。

需求：金屬層拋光因金屬硬度高，需高耐磨性拋光墊（厚度損失＜0.1mm/100 片晶圓），避免頻繁更換影響效率。

吉致電子可為不同工序場景（如硅片基底拋光、金屬布線拋光）提供定制化的聚氨酯拋光墊解決方案，助力客戶實現(xiàn) “高效拋光” 與 “納米級平坦化” 的雙重目標(biāo)，為電子制造環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性與精細(xì)化賦能。

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