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既避免純化學腐蝕帶來的表麵損傷,又解決純機械研磨產生的微觀劃痕,最終讓 CMP拋光機 實現晶圓表麵原子級全局平坦化。
一、化學作用:定向軟化表層,為精準去除打底
化學作用的核心載體是拋光液(Slurry),作為占 CMP 材料成本超 50% 的關鍵耗材,其定製化配方可針對不同晶圓材料實現定向軟化與選擇性反應,也是 CMP拋光機 實現高精度加工的基礎。
拋光液由研磨顆粒、氧化劑、絡合劑、緩蝕劑、去離子水等精準調配而成:
1.銅互連拋光:以雙氧水為氧化劑,將銅表層氧化為易剝離的 Cu²⁺離子態;
2.矽襯底拋光:采用膠體二氧化矽磨粒,搭配 pH 9–11 弱堿性溶液,在晶圓表麵形成低硬度軟化層;
3.介電層拋光:以氧化鈰顆粒為主,憑借高反應選擇性精準去除多餘絕緣層。
同時,緩蝕劑會對晶圓凹陷區域形成保護,抑製過度腐蝕,為 CMP拋光機 的機械研磨建立“凸處可去除、凹處受保護”的選擇性基礎。
二、機械作用:精準剝離凸起,實現平坦化
機械研磨是 CMP拋光機 實現平坦化的核心執行環節,承接化學軟化效果,通過精密結構實現凸起區域逐層、均勻剝離。
晶圓由真空吸附固定在拋光頭上,與拋光盤上的拋光墊緊密貼合,在設定壓力下雙向相對旋轉。拋光墊多采用多孔聚氨酯(PU)材質,可均勻承載拋光液與磨粒,並及時排出拋光碎屑,防止二次劃傷。
在壓力與相對運動作用下,磨粒優先剝離經化學軟化的表麵凸起;凹陷區域因未直接接觸磨粒,軟化層得以保留,形成凸處優先去除、凹處暫緩處理的天然平坦化趨勢。循環往複,最終讓 CMP拋光機 穩定產出超平整、低缺陷的晶圓表麵。




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