CMP拋光液是什么？主要成分、種類及主要廠商介紹

在半導體晶圓制造過程中，CMP拋光液在晶圓打磨過程中起著關鍵作用，當前，隨著晶圓制造工藝的不斷精進，對拋光液提出了更高的要求。那么，CMP拋光液是什么?本文將介紹拋光液主要成分、常見類型及全球主要拋光液廠商，以供參考。

1.CMP拋光液是什么

拋光液是一種水溶性拋光劑，由固體粒子研磨劑、表面活性劑、穩定劑、氧化劑等成分構成。通過與材料表面產生系列化學使其形成表面膜，通過成分中的研磨顆粒進行去除，達到拋光目的。

2.CMP拋光液主要成分

CMP拋光液主要由磨料、PH值調節劑、氧化劑、分散劑和表面活性劑組成。

(1)磨料

在拋光過程中通過微切削、微劃擦、滾壓等方式作用于工件被加工表面，去除表面材料。磨料的硬度、粒徑、形狀以及在拋光液中的質量濃度等綜合因素決定了磨粒的去除行為及能力。

(2)PH值調節劑

調節拋光液的PH值，以保證拋光過程化學反應的進行，CMP拋光液一般分為酸性與堿性兩類，前者常用于金屬拋光，后者常用于非金屬拋光。

(3)氧化劑

在拋光表面形成一層結合力弱的氧化膜，有利于后續機械去除，在氧化劑的氧化腐蝕與磨料研磨的共同作用下，被加工表面可達到高質量全局平坦化效果。

(4)分散劑

提高拋光液的分散穩定性，減少溶液中磨料粒子的團聚，從而使磨料均勻懸浮分散在拋光液中，并具有足夠的分布穩定性。

(5)表面活性劑

改善拋光液的分散穩定性，使分散劑吸附在磨料表面，增強顆粒間的排斥作用。

3.CMP拋光液分類

根據工藝不同，可將當前主流拋光液分類如下：銅化學機械拋光液、阻擋層化學機械拋光液、鎢化學機械拋光液、介質層化學機械拋光液、硅化學機械拋光液、淺槽隔離化學機械拋光液和用于3D封裝TSV化學機械拋光液。

(1)銅化學機械拋光液

用于集成電路銅互連工藝制程中銅的去除和平坦化。

特點：高的銅去除速率，碟型凹陷可調，低缺陷

(2)阻擋層化學機械拋光液

用于集成電路銅互連工藝制程中阻擋層的去除和平坦化。

特點：有優異的抗銅腐蝕的能力，可調的介電材料包括低介電材料和超低介電材料去除速率的能力, 拋光后晶圓表面平坦，缺陷少

(3)鎢化學機械拋光液

用于集成電路制造工藝中鎢塞和鎢通孔的平坦化。

特點：有可調的鎢去除速率及鎢對介電材料的選擇比

(4)介質層化學機械拋光液

用于集成電路制造工藝中層間電介質和金屬間電介質的去除和平坦化。

特點：高去除速率，高平坦化效率、低缺陷和低成本

(5)硅化學機械拋光液

用于單晶硅/多晶硅的拋光，可用于硅片回收、存儲器工藝和背照式傳感器(BSI)工藝。

特點：高選擇比硅粗拋系列產品具有高稀釋比，高硅去除速率，高硅對氧化物/氮化物的選擇比。硅精拋液系列具有低缺陷的優點。BSI拋光液系列具有理想的硅和二氧化硅去除速率和選擇比。

(6)淺槽隔離化學機械拋光液

用于集成電路制造工藝中淺槽隔離的拋光。

特點：采用氧化鈰研磨顆粒，具有高選擇比，高平坦化效率，低缺陷率

(7)用于3D封裝TSV化學機械拋光液

用于TSV工藝的高去除速率的化學機械拋光液系列。

特點：高去除速率、選擇比可調

4.CMP拋光液主要廠商

(1)美國Cabot Microelectronics

公司為全球CMP拋光液龍頭企業和第二大CMP拋光墊供應商，2000年以前即實現鎢拋光液、電介質拋光液等CMP拋光液的產業化，具有先發優勢和規模優勢。

(2)美國Versum和Entegris

2019年1月，Entegris和Versum宣布合并; Versum材料業務包括先進材料和工藝材料兩大產品線，先進材料包括高純度特種氣體和化學品、CMP研磨液和后CMP清潔、表面準備和清潔配方產品，工藝材料包括半導體、顯示器和發光二極管科技在清洗、蝕刻、摻雜、薄膜沉積等過程中使用的高純度氣體和化學品; Entegris擁有特種化學品和工程材料、微污染控制、先進材料處理三大業務部門，其中，特種化學品和工程材料業務部門提供特種氣體、特種材料、先進沉積材料、表面處理和集成產品。

(3)日本Fujimi

產品線包括硅晶圓以及半導體襯底的拋光研磨劑、半導體芯片上多層電路所需的CMP拋光產品、電腦硬盤研磨劑等。

(4)中國 安集科技

主要產品包括CMP拋光液和光刻膠去除劑產品。

以上梳理了CMP拋光液的定義、種類、成分及主要廠商等，希望對你有所幫助，如果你想了解更多更多相關內容，敬請關注三個皮匠報告的行業知識欄目。

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