CMP工艺介绍及用滤芯.pdf

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1、CMP工艺介绍及用滤芯ChemicalMechanicalPolishing(CMP)化学机械抛光是一个化学腐蚀和机械摩擦的结合。是目前最为普遍的半导体材料表面平整技术，兼收了机械摩擦和化学腐蚀的优点，从而避免了由单纯机械抛光造成的表面损伤和由单纯化学抛光易造成的抛光速度慢、表面平整度和抛光一致性差等缺点。可以获得比较完美的晶片表面。国际上普遍认为，器件特征尺寸在0.35μm以下时，必须进行全局平面化以保证光刻影像传递的精确度和分辨率，而CMP是目前几乎唯一的可以提供全局平面化的技术。其设备作用原

2、理图如下：CMP耗材主要有以下几种：研磨液：研磨时添加的液体状物质，颗粒大小跟研磨后的刮伤等缺陷有关，颗粒越小越好。基本形式是由SiO2抛光剂和一个碱性组分水溶液组成，SiO2颗粒的大小1-100nm，浓度1.5%-50%，碱性组成一般是KOH，氨或有机胺，pH为9.5-11，颗粒越大对晶片的损伤越大。研磨垫：研磨时垫在晶片下面的片状物。研磨垫整理器：钻石盘状物，整理研磨液。研磨液过滤系统（Pall家资料）输送流程如下：不同的制程，需要的研磨液可能不同，研磨液的整个传输和应用流程都会用到滤芯进行过

3、滤，主要是对研磨液中的颗粒进行过滤除杂，保证研磨液中颗粒大小的均匀性和稳定性。半导体制备中常用的CMP制程如下：（1）前段制程中STI-CMP（Shallowtrenchisolation）电解质隔层，浅沟槽隔离技术，将wafer表面的氧化层磨平，前一站是CVD（化学气相沉积）区，后一站是WET（湿刻）区，抛光后露出SIN（硬质介质材料）。STI研磨液通常由氧化铈磨料（5％-10％）的固含量。高固含量（>10％）的气相二氧化硅研磨液也已被用于该制程。SlurryType1.TotetoDayTan

4、k2.GlobalLoop3.PointofUse(POU)Ceria（二氧化铈）ProfileIIY002ProfileIIY030ProfileIIY002(capsuleorcartridge)FumedSilica（气CMPureCMPDStarkleenA010(capsule)CMPureCMPD10相二氧化硅）1.5CMPureCMPD1.5(cartridge)（2）后段制程中应用。①ILD-CMP（Inter-levelDielectric）和IMD-CMP（Inter-meta

5、ldielectric）主要是磨氧化层，将氧化层磨到一定厚度。前一站是CVD区，后一站是Photo（光刻）区。ILD研磨液通常由高固含量(>10%)的气相或胶体的二氧化硅组成，较低固含量的二氧化铈研磨剂被使用在现在的更高级的应用制程中。SlurryType1.TotetoDayTank2.GlobalLoop3.PointofUse(POU)FumedSilica（气相Starkleen™A015(capsule)CMPureCMPD1.5CMPureCMPD10二氧化硅）CMPureCMPD1.

6、5(cartridge)ColloidalSilica（胶StarkleenY005(capsule)Profile®IIY005CMPureCMPD5体二氧化硅）ProfileIIY005(cartridge)Ceria（二氧化铈）ProfileIIY002ProfileIIY030ProfileIIY002(capsuleorcartridge)②Cu-CMP和W-CMP和是将铜和钨膜接长，以便导电。大体积铜的研磨液通常由低固含量的（<5％）的气相氧化铝或胶体二氧化硅。这些泥浆可能含有化学专利

7、可能影响过滤性能。下面的建议是一般准则。SlurryType1.TotetoDayTank2.GlobalLoop3.PointofUse(POU)FumedAlumina（气StarkleenY003(capsule)ProfileIIY005CMPureCMPD5相氧化铝）ProfileIIY003(cartridge)ColloidalSilica（胶StarkleenY003(capsule)ProfileIIY005CMPureCMPD5体二氧化硅）ProfileIIY003(cartr

8、idge)③隔栅铜研磨液通常由高固体含量（通常为5％-10％）的气相或胶体二氧化硅。这些研磨液可能含有化学物质可能会影响过滤性能。下面的建议是一般准则。SlurryType1.TotetoDayTank2.GlobalLoop3.PointofUse(POU)FumedSilica（气相StarkleenA010(capsule)CMPureCMPure1.5CMPureCMPD10二氧化硅）CMPureCMPD1.5(cartridge)ColloidalSilicaStarkl