CMP 全稱為 Chemical Mechanical Polishing,即化學機械拋光,是機(ji)械(xie)削磨(mo)(mo)和化學腐蝕的(de)組合(he)技(ji)術,借(jie)助超微離子研磨(mo)(mo)作(zuo)用以及漿料的(de)化學腐蝕作(zuo)用在被研磨(mo)(mo)的(de)介(jie)質(zhi)表面上(shang)形成光潔(jie)的(de)平面。
在傳統拋(pao)(pao)光(guang)(guang)方法中,機(ji)(ji)械拋(pao)(pao)光(guang)(guang)研磨(mo)(mo)一(yi)致性好,表(biao)面(mian)平(ping)整度(du)高(gao),研磨(mo)(mo)效率(lv)高(gao)容易出(chu)(chu)現表(biao)面(mian)層損(sun)傷,表(biao)面(mian)粗糙度(du)比較(jiao)高(gao);化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)表(biao)面(mian)精度(du)高(gao)、損(sun)傷低、完(wan)整性好,不容易出(chu)(chu)現表(biao)面(mian)損(sun)傷,但(dan)研磨(mo)(mo)速率(lv)較(jiao)慢(man),材料去(qu)除效率(lv)較(jiao)低,不能修(xiu)正表(biao)面(mian)精度(du),研磨(mo)(mo)一(yi)致性比較(jiao)差。而化(hua)學(xue)(xue)機(ji)(ji)械拋(pao)(pao)光(guang)(guang)采用機(ji)(ji)械摩擦與(yu)化(hua)學(xue)(xue)腐蝕(shi)相(xiang)結(jie)合的(de)工(gong)(gong)藝,二者交替(ti)進行,最終完(wan)成工(gong)(gong)件(jian)的(de)拋(pao)(pao)光(guang)(guang),速率(lv)慢(man)者控制(zhi)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)的(de)速率(lv)。
化學機(ji)械拋光的(de)(de)(de)優(you)點主要(yao)是:可以(yi)(yi)獲得全局平坦(tan)(tan)化能(neng)平坦(tan)(tan)化所有類(lei)型(xing)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)表(biao)面;能(neng)平坦(tan)(tan)化多層材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)表(biao)面;可以(yi)(yi)降低由(you)于(yu)設計尺寸的(de)(de)(de)減(jian)小(xiao)(xiao)和布線層數(shu)的(de)(de)(de)增(zeng)多而導致的(de)(de)(de)對(dui)(dui)薄膜形(xing)貌的(de)(de)(de)苛刻要(yao)求(qiu);避(bi)免了對(dui)(dui)難以(yi)(yi)刻蝕(shi)的(de)(de)(de)金(jin)屬或合金(jin)所需要(yao)的(de)(de)(de)反應離子刻蝕(shi)RIE和等離子刻蝕(shi);能(neng)夠減(jian)小(xiao)(xiao)材料(liao)(liao)表(biao)面起伏(fu);能(neng)夠提(ti)高0.25um及以(yi)(yi)下(xia)器件和電路的(de)(de)(de)可靠性(xing)、速度和成品率(lv);改善材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)臺階(jie)覆蓋率(lv)和去(qu)除材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)表(biao)面缺(que)陷。
拋光液是影響化學機械拋光質量和拋光效率的關鍵因素,一般通過測定材料去除率和表面粗糙度的方法來評價拋光液性能優良程度。其組分包括磨料、氧化(hua)劑(ji)和其他添加(jia)劑(ji),通常(chang)根據被拋光材料的物理(li)化(hua)學性(xing)質(zhi)及對拋光性(xing)能(neng)的要求,選擇合適的拋光液。
磨(mo)料(liao)(liao)(liao)是拋光(guang)液最主要(yao)的(de)組成(cheng)部分(fen),在拋光(guang)工(gong)程(cheng)中(zhong)通過(guo)微切削,微擦劃和滾壓等方式作(zuo)用于被加工(gong)材料(liao)(liao)(liao)表面(mian),達到機械去除(chu)材料(liao)(liao)(liao)的(de)作(zuo)用。根(gen)據磨(mo)料(liao)(liao)(liao)的(de)不同又可分(fen)為單一磨(mo)料(liao)(liao)(liao)拋光(guang)液,混合(he)磨(mo)料(liao)(liao)(liao)拋光(guang)液和復合(he)磨(mo)料(liao)(liao)(liao)拋光(guang)液。