半導(dǎo)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(guān)鍵環(huán)節(jié)
在蓬勃發(fā)展的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中,芯片制造如同一場(chǎng)精細(xì)的藝術(shù)創(chuàng)作,而半導(dǎo)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(gè)高度復(fù)雜的過程,涉及多個(gè)步驟,CMP設(shè)備及CMP耗材(拋光液/拋光墊)在這個(gè)過程中起著不可或缺的作用。
隨著芯片制程不斷縮小,對(duì)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(huì)出現(xiàn)對(duì)焦精度不準(zhǔn)確、線寬控制不穩(wěn)定等問題,嚴(yán)重影響芯片的性能和質(zhì)量。例如,當(dāng)制造層數(shù)增加時(shí),如果晶圓表面不平整,可能導(dǎo)致金屬薄膜厚度不均進(jìn)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(zhì)的核心力量
半導(dǎo)體芯片研磨與CMP工藝是提升芯片品質(zhì)的核心力量。使用CMP拋光液、拋光墊和CMP設(shè)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(yùn)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(shù)不僅能夠去除表面多余的材料,還可以實(shí)現(xiàn)極高的平坦度和低的表面粗糙度。
據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)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(shí),隨著芯片制程的不斷進(jìn)步,對(duì)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(jí),這對(duì)CMP設(shè)備各參數(shù)如壓力、轉(zhuǎn)速、拋光液流量等提出了超高精度控制的要求。
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