Hva er Wafer CMP Polishing Slurry?

Wafer CMP poleringsslurryer et spesielt formulert flytende materiale som brukes i CMP-prosessen for halvlederproduksjon. Den består av vann, kjemiske etsemidler, slipemidler og overflateaktive midler, noe som muliggjør både kjemisk etsing og mekanisk polering.Kjerneformålet med slurryen er å nøyaktig kontrollere hastigheten for materialfjerning fra waferoverflaten samtidig som skade eller overdreven materialfjerning forhindres.

1. Kjemisk sammensetning og funksjon

Kjernekomponentene til Wafer CMP Polishing Slurry inkluderer:

• Slipende partikler: Vanlige slipemidler som silika (SiO2) eller alumina (Al2O3). Disse partiklene hjelper til med å fjerne de ujevne delene av waferoverflaten.
• Kjemiske etsemidler: Som flussyre (HF) eller hydrogenperoksid (H2O2), som akselererer etsingen av waferoverflatematerialet.
• Overflateaktive stoffer: Disse hjelper til med å fordele slurryen jevnt og forbedrer kontakteffektiviteten med waferoverflaten.
• pH-regulatorer og andre tilsetningsstoffer: Brukes til å justere pH i slurryen for å sikre optimal ytelse under spesifikke forhold.

2. Arbeidsprinsipp

Arbeidsprinsippet til Wafer CMP Polishing Slurry kombinerer kjemisk etsing og mekanisk slitasje. Først løser de kjemiske etsemidlene materialet på waferoverflaten, og myker opp de ujevne områdene. Deretter fjerner de slipende partiklene i slurryen de oppløste områdene gjennom mekanisk friksjon. Ved å justere partikkelstørrelsen og konsentrasjonen av slipemidler, kan fjerningshastigheten kontrolleres nøyaktig. Denne doble handlingen resulterer i en svært plan og jevn waferoverflate.

Bruksområder for Wafer CMP poleringsslurry

Halvlederproduksjon

CMP er et avgjørende skritt i halvlederproduksjon. Etter hvert som brikketeknologien utvikler seg mot mindre noder og høyere tettheter, blir kravene til flathet på waferoverflaten strengere. Wafer CMP Polishing Slurry tillater presis kontroll over fjerningshastigheter og overflateglatthet, noe som er avgjørende for høypresisjonssponfabrikasjon.

For eksempel, når du produserer sjetonger ved 10nm eller mindre prosessnoder, påvirker kvaliteten til Wafer CMP Polishing Slurry direkte sluttproduktets kvalitet og utbytte. For å møte de mer komplekse strukturene, må slurryen yte annerledes ved polering av ulike materialer, som kobber, titan og aluminium.

Planarisering av litografilag

Med den økende betydningen av fotolitografi i halvlederproduksjon, oppnås planariseringen av litografilaget gjennom CMP-prosessen. For å sikre nøyaktigheten av fotolitografi under eksponering, må waferoverflaten være helt flat. I dette tilfellet fjerner Wafer CMP Polishing Slurry ikke bare overflateruheten, men sikrer også at det ikke gjøres skade på waferen, noe som letter jevn utførelse av påfølgende prosesser.

Avansert emballasjeteknologi

I avansert emballasje spiller Wafer CMP Polishing Slurry også en sentral rolle. Med fremveksten av teknologier som 3D-integrerte kretser (3D-ICer) og fan-out wafer-level packaging (FOWLP), har kravene til waferflatens flathet blitt enda strengere. Forbedringene i Wafer CMP Polishing Slurry muliggjør effektiv produksjon av disse avanserte emballasjeteknologiene, noe som resulterer i finere og mer effektive produksjonsprosesser.

Trender i utviklingen av Wafer CMP-poleringsslurry

1. Avansere til høyere presisjon

Etter hvert som halvlederteknologien utvikler seg, fortsetter størrelsen på brikkene å krympe, og presisjonen som kreves for produksjon blir mer krevende. Følgelig må Wafer CMP Polishing Slurry utvikles for å gi høyere presisjon. Produsenter utvikler slurries som nøyaktig kan kontrollere fjerningshastigheter og flathet på overflaten, som er avgjørende for 7nm, 5nm og enda mer avanserte prosessnoder.

2. Miljø- og bærekraftsfokus

Etter hvert som miljøregelverket blir strengere, jobber slurryprodusenter også med å utvikle mer miljøvennlige produkter. Å redusere bruken av skadelige kjemikalier og forbedre resirkulerbarheten og sikkerheten til slurry har blitt kritiske mål i slurryforskning og utvikling.

3. Diversifisering av wafermaterialer

Ulike wafermaterialer (som silisium, kobber, tantal og aluminium) krever forskjellige typer CMP-slam. Ettersom nye materialer påføres kontinuerlig, må formuleringene til Wafer CMP Polishing Slurry også justeres og optimaliseres for å møte de spesifikke poleringsbehovene til disse materialene. Spesielt for produksjon av high-k metal gate (HKMG) og 3D NAND-flashminne, blir utviklingen av slurries skreddersydd for nye materialer stadig viktigere.