全國(guó)服務(wù)熱線:18068053963
地 址:太倉雙鳳鎮(zhèn)新湖維新路一號(hào)
電 話:0512-33016116
傳 真:0512-33016116
一站式研磨拋光 PVD代加工:http://xgsgd.com
行業(yè)資訊
拋光機(jī)CMP拋光墊又稱CMP研磨墊
發(fā)布日期:2021-05-10 11:05:29
CMP技術(shù)所采用的設(shè)備及消耗品包括:拋光機(jī)、拋光漿料、拋光墊、后CMP清洗設(shè)備、拋光終點(diǎn)檢測(cè)及工藝控制設(shè)備、廢物處理和檢測(cè)設(shè)備等。拋光機(jī)、拋光漿料和拋光墊是CMP工藝的3大關(guān)鍵要素,其性能和相互匹配決定CMP能達(dá)到的表面平整水平。其中拋光漿料和拋光墊為消耗品。通常一個(gè)拋光墊使用壽命約僅為45至75小時(shí)。
CMP拋光墊,又稱CMP研磨墊,英文名為CMP Pad,主要用于半導(dǎo)體集成電路和藍(lán)寶石等方面。CMP拋光墊由含有填充材料的基礎(chǔ)材料組成,用來控制毛墊的硬度。拋光墊的表面微凸起直接與晶片接觸產(chǎn)生摩擦,以機(jī)械方式去除拋光層在離心力的作用下,將拋光液均勻地拋灑到拋光墊的表面,以化學(xué)方式去除拋光層,并將反應(yīng)產(chǎn)物帶出拋光墊。拋光墊的性質(zhì)直接影響晶片的表面質(zhì)量,是關(guān)系到平坦化效果的直接因素之一。
CMP是提供超大規(guī)模集成電路制造過程中表面平坦化的一種新技術(shù),于1965年首次由美國(guó)的Monsanto提出,最初是用于獲取高質(zhì)量的玻璃表面。自從1991年IBM將CMP成功應(yīng)用到64M DRAM的生產(chǎn)中以后,CMP技術(shù)在世界各地迅速發(fā)展起來。區(qū)別于傳統(tǒng)的純機(jī)械或純化學(xué)的拋光方法,CMP通過化學(xué)的和機(jī)械的綜合作用,從而避免了由單純機(jī)械拋光造成的表面損傷和由單純化學(xué)拋光易造成的拋光速度慢、表面平整度和拋光一致性差等缺點(diǎn)。它利用了磨損中的“軟磨硬”原理,即用較軟的材料來進(jìn)行拋光以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的表面拋光。在一定壓力及拋光漿料存在下,被拋光工件相對(duì)于拋光墊作相對(duì)運(yùn)動(dòng),借助于納米粒子的研磨作用與氧化劑的腐蝕作用之間的有機(jī)結(jié)合,在被研磨的工件表面形成光潔表面。CMP技術(shù)最廣泛的應(yīng)用是在集成電路(IC)和超大規(guī)模集成電路中(ULSI)對(duì)基體材料硅晶片的拋光。而國(guó)際上普遍認(rèn)為,器件特征尺寸在0.35μm以下時(shí),必須進(jìn)行全局平面化以保證光刻影像傳遞的精確度和分辨率,而CMP是目前幾乎唯一的可以提供全局平面化的技術(shù),其應(yīng)用范圍正日益擴(kuò)大。
目前全球生產(chǎn)集成電路用拋光墊的企業(yè)主要是陶氏(羅門哈斯),其壟斷了集成電路芯片所需拋光墊約79%的市場(chǎng)份額。國(guó)外其他生產(chǎn)商有美國(guó)卡博特、日本東麗、臺(tái)灣智勝科技有限公司、日本FujiboHoldings, Inc、韓國(guó)KPX Chemical Co., Ltd.、日本Nitta-Haas Incorporated等。
據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì),2013年CMP拋光墊銷售金額約8.64億美元,2018年全球集成電路制造材料銷售額為322億美元,其中CMP拋光墊約12.75億美元。2013~2018年年均增長(zhǎng)率約8.1%。
2019年,全球半導(dǎo)體市場(chǎng)受到中美貿(mào)易沖突影響較大,美國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)SIA預(yù)計(jì)全年銷售額將同比下降12.8%。長(zhǎng)期來看,隨著全球向新經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)換,新技術(shù)飛速發(fā)展,半導(dǎo)體行業(yè)需求預(yù)計(jì)從2020年開始反彈,未來幾年將快速增長(zhǎng),將帶動(dòng)對(duì)CMP拋光墊的需求。預(yù)計(jì)2018~2023年全球CMP拋光墊市場(chǎng)年均增長(zhǎng)5%,2023年將達(dá)到16.3億美元。
國(guó)內(nèi)企業(yè)在化學(xué)機(jī)械拋光領(lǐng)域起步較晚,目前與國(guó)際先進(jìn)水平仍有較大差距,國(guó)內(nèi)有少數(shù)企業(yè)采用國(guó)外公司主要是3M技術(shù)少量生產(chǎn)中低端產(chǎn)品,但缺乏獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和品牌,龐大的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)完全被外資產(chǎn)品所壟斷。