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1、趋势与展望OutlookandFuturedoi:1013969/j1issn11003-353x120091121002化学机械抛光浆料研究进展陆中,陈杨(江苏工业学院材料科学与工程学院,江苏常州213164)摘要:化学机械抛光(CMP)作为目前唯一可以实现全面平坦化的工艺技术,已被越来越广泛地应用到集成电路芯片、计算机硬磁盘和光学玻璃等表面的超精密抛光。介绍了CMP技术的发展背景,以及目前国内外抛光浆料的研究现状,并根据CMP浆料磨料的性质,将其分为单磨料、混合磨料和复合磨料浆料,对每一种浆料做了总体描述。详细介绍了近年来发展的复合磨料制备技术及其在CMP中的应用,并展望
2、了CMP技术的发展前景以及新型抛光浆料的开发方向。关键词:化学机械抛光;抛光浆料;复合磨料中图分类号:TN30512文献标识码:A文章编号:1003-353X(2009)12-1157-05ResearchandDevelopmentofChemicalMechanicalPolishingSlurryLuZhong,ChenYang(DepartmentofMaterialandEngineering,JiangsuPolytechnicUniversity,Changzhou213164,China)Abstract:Withthedevelopmentofsemicon
3、ductorindustryandICtechniques,CMPbecomesthemosteffectivetechniqueforachievingglobalplanarization,anditiswidelyusedforthemanufacturingofICs,harddisk,opticalglass,etc.ThebackgroundandrecentdevelopmentofCMPandpolishingslurryareintroduced.Accordingtothecharacterizationofpolishingslurryandabrasi
4、ve,thesingleabrasiveslurry,mixedabrasivesslurryandcompositeabrasiveslurryaresummarized.TherecentpreparationtechnologyofcompositeabrasiveandtheirapplicationsinCMParealsointroduced.Finally,thefutureprospectofCMPandthedevelopmenttrendsofnewtypesofpolishingslurryareoutlined.Keywords:chemicalmec
5、hanicalpolishing(CMP);polishingslurry;compositeabrasiveEEACC:2550E氧化剂的腐蚀作用来完成对工件表面材料的去除,0引言[5-6]并获得光洁表面。随着半导体工业的飞速发展,Si基超大集成电CMP关键技术之一就是选择或配制一种实现路正朝向集成度提高、晶片直径增大、特征尺寸减CMP高质量、高效率的抛光浆料,抛光浆料的性少、功耗增大、互连线层数增多等方向发展,CMP能直接影响抛光质量和抛光速率,因此会直接关系工艺重要性尤显突出。可以说,没有平坦化工艺就到Si圆晶片表面的平坦化。目前,国际市场CMP无法构建金属化多层互连结
6、构,进而无法采用超大抛光浆料的配方仍处于完全保密状态,并主要集中规模集成电路制造技术生产现代存储器和微处理在Rodel,Cabot和Baikowski等公司。Cabot的优势[1-3]器。CMP是现在公认的几乎唯一的全局平坦化在于能够生产高纯度、高稳定性的SiO2粉体,[4]技术。其基本原理是借助磨粒的机械磨削及化学Rodel的优势在于在抛光垫方面具有极高的市场占有率。在国内没有生产CMP抛光浆料的专业厂商,基金项目:江苏省工业支撑计划项目(BE2008037);常州目前使用的高质量CMP浆料和抛光垫还基本依赖市工业科技攻关项目(CE2007068,CE2008083)进口,
7、使得加工成本较高。December2009SemiconductorTechnologyVol134No1121157陆中等:化学机械抛光浆料研究进展片进行了抛光试验,测得表面平均粗糙度(Ra)1CMP浆料的分类及研究进展和波纹度(Wa)分别为01052,01063nm,原子力按照CMP浆料中所使用磨料的种类和性质不显微镜(AFM)发现得到的基片表面非常光滑平[12]同,将其分为三种类型:单磨料、混合磨料和复合整,微观缺陷很少。梁艳将介孔SiO2用于SiO2磨料CMP浆料。介质层的抛光,结果表明,纳米介
