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2025-04-17 13 电子行业报告
CMP 是半导体芯片制造工艺提升过程中不可或缺的环节。自 1965 年由 Walsh 等人提 出 CMP 抛光应用概念以来,CMP 工艺技术发展和半导体芯片制程发展高度相关。从 0.35 μm~0.25μm的半导体制程技术节点开始,CMP技术是唯一可实现全局平坦化的关键技术, 奠定了 CMP 工艺技术发展的基础;而到了 0.18~0.13μm 技术节点阶段,随着半导体芯片 制程工艺快速提升,CMP 的作用和其不可替代性更加凸显。现阶段,CMP 技术已成为半导 体芯片制造工艺中不可或缺的核心技术环节。芯片制程的创新提高是 CMP 创新发展的重要驱动力。随着芯片制程减小趋势的加快, 芯片的内部结构也越来越复杂,对晶圆的表面平坦度要求也越来越高,为保证每个制造步骤 达到对应的平坦程度,则必须增加 CMP 的抛光次数和抛光液种类,提升 CMP 的工艺技术 创新水平,以达到晶圆表面的纳米级平坦化要求,工艺技术难度大幅度提升,这就反向促进 了 CMP 行业的工艺技术的繁荣发展。CMP 抛光液决定晶圆抛光质量和抛光效率,晶圆厂和 CMP 抛光液供应商相互促进。
在半导体芯片制造抛光过程中,晶圆厂会根据每一步晶圆芯片平坦度的加工要求,选择符合 去除率(MRR)和表面粗糙度(Ra)等指标要求的 CMP 抛光液,使抛光工艺中的化学反应 作用和机械反应作用相互促进,来提高抛光效率和产品良率。为达到上述目的,CMP 抛光 液供需双方,需相互紧密配合,投入大量研发成本不断试错,去调试符合晶圆厂物理化学性 能及抛光性能要求的抛光液,直到生产出符合晶圆表面质量要求、并达到较高产品良率的抛 光液产品。CMP 抛光垫是实现平坦化抛光的核心要件之一。在晶圆进行化学机械抛光过程中,CMP 抛光垫的作用主要有:存储 CMP 抛光液及输送 CMP 抛光液至抛光区域,使抛光持续均匀 的进行,之后去除所需的机械负荷,并将抛光过程中产生的副产品(氧化产物、抛光碎屑等) 带出抛光区域,形成一定厚度的CMP 抛光液层,为抛光过程中化学反应和机械去除提供场 所。CMP 抛光垫通过影响抛光液的流动和分布,决定抛光效率和表面平坦性,对实现晶圆 平坦化至关重要。
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