半導(dǎo)體拋光技術(shù)及拋光液目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument".拋光技術(shù)1\o"CurrentDocument".藍(lán)寶石研磨液2\o"CurrentDocument".藍(lán)寶石拋光液2\o"CurrentDocument".研磨液和拋光液在半導(dǎo)體中的應(yīng)用3\o"CurrentDocument".盤(pán)點(diǎn)幾個(gè)比較關(guān)鍵的半導(dǎo)體拋光液采購(gòu)注意事項(xiàng)5.拋光技術(shù)最初的半導(dǎo)體基片（襯底片）拋光沿用機(jī)械拋光、例如氧化鎂、氧化錯(cuò)拋光等，但是得到的晶片表面損傷是及其嚴(yán)重的。直到60年代末，一種新的拋光技術(shù) 化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)（CMPChemicalMechanicalPolishing）取代了舊的方法。CMP技術(shù)綜合了化學(xué)和機(jī)械拋光的優(yōu)勢(shì)：?jiǎn)渭兊幕瘜W(xué)拋光,拋光速率較快，表面光潔度高，損傷低，完美性好，但表面平整度和平行度差，拋光后表面一致性差；單純的機(jī)械拋光表面一致性好,表面平整度高，但表面光潔度差,損傷層深?；瘜W(xué)機(jī)械拋光可以獲得較為完美的表面,又可以得到較高的拋光速率，得到的平整度比其他方法高兩個(gè)數(shù)量級(jí)，是目前能夠?qū)崿F(xiàn)全局平面化的唯一有效方法。依據(jù)機(jī)械加工原理、半導(dǎo)體材料工程學(xué)、物力化學(xué)多相反應(yīng)多相催化理論、表面工程學(xué)、半導(dǎo)體化學(xué)基礎(chǔ)理論等，對(duì)硅單晶片化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）機(jī)理、動(dòng)力學(xué)控制過(guò)程和影響因素研究標(biāo)明，化學(xué)機(jī)械拋光是一個(gè)復(fù)雜的多相反應(yīng)，它存在著兩個(gè)動(dòng)力學(xué)過(guò)程：（1）拋光首先使吸附在拋光布上的拋光液中的氧化劑、催化劑等與襯底片表面的硅原子在表面進(jìn)行氧化還原的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。這是化學(xué)反應(yīng)的主體。（2）拋光表面反應(yīng)物脫離硅單晶表面，即解吸過(guò)程使未反應(yīng)的硅單晶重新裸露出來(lái)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。它是控制拋光速率的另一個(gè)重要過(guò)程。硅片的化學(xué)機(jī)械拋光過(guò)程是以化學(xué)反應(yīng)為主的機(jī)械拋光過(guò)程，要獲得質(zhì)量好的拋光片，必須使拋光過(guò)程中的化學(xué)腐蝕作用與機(jī)械磨削作用達(dá)到一種平衡。如果化學(xué)腐蝕作用大于機(jī)械拋光作用，則拋光片表面產(chǎn)生腐蝕坑、桔皮狀波紋。如果機(jī)械磨削作用大于化學(xué)腐蝕作用，則表面產(chǎn)生高損傷層。.藍(lán)寶石研磨液藍(lán)寶石研磨液（又稱(chēng)為藍(lán)寶石拋光液）是用于在藍(lán)寶石襯底的研磨和減薄的研磨液。藍(lán)寶石研磨液由優(yōu)質(zhì)聚晶金剛石微粉、復(fù)合分散劑和分散介質(zhì)組成。藍(lán)寶石研磨液利用聚晶金剛石的特性，在研磨拋光過(guò)程中保持高切削效率的同時(shí)不易對(duì)工件產(chǎn)生劃傷?？梢詰?yīng)用在藍(lán)寶石襯底的研磨和減薄、光學(xué)晶體、硬質(zhì)玻璃和晶體、超硬陶瓷和合金、磁頭、硬盤(pán)、芯片等領(lǐng)域的研磨和拋光。藍(lán)寶石研磨液在藍(lán)寶石襯底方面的應(yīng)用：.外延片生產(chǎn)前襯底的雙面研磨：多用藍(lán)寶石研磨液研磨一道或多道，根據(jù)最終藍(lán)寶石襯底研磨要求用6um、3um、lum不等。.LED芯片背面減薄為解決藍(lán)寶石的散熱問(wèn)題，需要將藍(lán)寶石襯底的厚度減薄，從450nm左右減至lOOnm左右。主要有兩步：先在橫向減薄機(jī)上，用50-70um的砂輪研磨磨去300um左右的厚度；再用拋光機(jī)（秀和、NTS、WEC等）針對(duì)不同的研磨盤(pán)（錫/銅盤(pán)），采用合適的藍(lán)寶石研磨液（水/油性）對(duì)芯片背面拋光，從150nm減至lOOnm左右。.藍(lán)寶石拋光液半導(dǎo)體拋光液是超細(xì)固體研磨材料和化學(xué)添加劑的混合物，為均勻分散乳白色膠體，起到研磨、腐蝕溶解等作用，主要原料包括研磨顆粒、PH調(diào)節(jié)劑、氧化劑和分散劑等，是拋光材料主要組成，對(duì)加工質(zhì)量影響重大。根據(jù)拋光對(duì)象不同，拋光液可分為銅拋光液、鴇拋光液、硅拋光液和鉆拋光液等類(lèi)別。其中，銅拋光液和鴇拋光液主要用于邏輯芯片和存儲(chǔ)芯片制造過(guò)程。目前可選的國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體拋光液主要是安集科技，產(chǎn)品包括CMP拋光液、清洗液等，先后完成銅及銅阻擋層系列、鴇拋光液、硅拋光液、氧化物拋光液等。藍(lán)寶石拋光液是以高純度硅粉為原料，經(jīng)特殊工藝生產(chǎn)的一種高純度低金屬離子型拋光產(chǎn)品。藍(lán)寶石拋光液主要用于藍(lán)寶石襯底的拋光。還可廣泛用于多種材料納米級(jí)的高平坦化拋光，如：硅片、化合物晶體、精密光學(xué)器件、寶石等的拋光加工。藍(lán)寶石拋光液的特點(diǎn):.高拋光速率，利用大粒徑的膠體二氧化硅粒子達(dá)到高速拋光的目的。.高純度(Cu含量小于50ppb),有效減小對(duì)電子類(lèi)產(chǎn)品的沾污。.高平坦度加工，藍(lán)寶石拋光液是利用SiO2的膠體粒子進(jìn)行拋光，不會(huì)對(duì)加工件造成物理?yè)p傷，達(dá)到高平坦化加工。藍(lán)寶石拋光液根據(jù)pH值的不同可分為酸性拋光液和堿性拋光液。藍(lán)寶石拋光液的型號(hào)：堿性型號(hào)(pH:9.8±0.5)：S0Q-2A、S0Q-4A、S0Q-6A、S0Q-8A、SOQ-10A、S0Q-12D酸性型號(hào)(pH:2.8±0.5)：AS0Q-2A、AS0Q-4A、AS0Q-6A、AS0Q-8A、ASOQ-10A、AS0Q-12D粒徑(nm)：10^3030~5050~7070~9090^110110^130外觀：乳白色或半透明液體比重1.15±0.05組成SiO2：15-30%Na2O：<0.3%重金屬雜質(zhì)：<50ppb.研磨液和拋光液在半導(dǎo)體中的應(yīng)用磨削和研磨等磨料處理是半導(dǎo)體芯片加工過(guò)程中的一項(xiàng)重要工藝，它主要是應(yīng)用化學(xué)研磨液混配磨料的方式對(duì)半導(dǎo)體表面進(jìn)行精密加工，但是研磨會(huì)導(dǎo)致芯片外表的完整性變差。因而，拋光的一致性、均勻性和外表粗糙度對(duì)生產(chǎn)芯片來(lái)說(shuō)是十分重要的。拋光和研磨在半導(dǎo)體生產(chǎn)中都起到重要性的作用。一、研磨與拋光的差異研磨運(yùn)用涂敷或壓嵌在研具上的磨料顆粒，經(jīng)過(guò)研具與工件在一定壓力下的相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)加工外表進(jìn)行的精整加工。研磨可用于加工各種金屬和非金屬材料,加工的外表形狀有平面，內(nèi)、外圓柱面和圓錐面，凸、凹球面，螺紋，齒面及其他型面。拋光是運(yùn)用機(jī)械、化學(xué)或電化學(xué)的效果，使工件外表粗糙度下降，以取得亮光、平整外表的加工辦法。兩者的首要差異在于：拋光到達(dá)的外表光潔度要比研磨更高，并且可以選用化學(xué)或許電化學(xué)的辦法，而研磨根本只選用機(jī)械的辦法，所運(yùn)用的磨料粒度要比拋光用的更粗，即粒度大。故生產(chǎn)芯片，研磨、拋光都是必不可少的。二、研磨處理運(yùn)用硬度比被加工資料更高的微米級(jí)顆粒，在硬質(zhì)研磨盤(pán)效果下產(chǎn)生微切削,實(shí)現(xiàn)被加工芯片外表的微量資料去除，使工件的尺寸精度到達(dá)要求。磨料：研磨液一般運(yùn)用1微米以上顆粒由外表活性劑、PH調(diào)節(jié)劑、分散劑等組分組成，各組分發(fā)揮著不同的效果。研磨液的效果：研磨液少量滴入滾筒內(nèi)被水?dāng)噭蚝?，在光整時(shí)會(huì)粘附在零件與磨料的外表，其效果如下：①軟化效果：即對(duì)金屬外表氧化膜的化學(xué)作用，使其軟化，易于從外表研磨除掉，以進(jìn)步研磨功率。②光滑作用：象研磨光滑油相同，在研磨塊和金屬零件之間起光滑效果，然后得到光潔的外表。③洗刷效果：像洗刷劑相同，能除掉金屬零件外表的油污。④防銹效果：研磨加工后的零件，未清洗前在短時(shí)間內(nèi)具有一定的防銹效果。⑤緩沖效果：在光整加工運(yùn)轉(zhuǎn)中，與水一起攪動(dòng)，會(huì)緩解零件之間的相互碰擊。三、拋光處理運(yùn)用微細(xì)磨料的物理研磨和化學(xué)腐蝕，在軟質(zhì)拋光布輔佐效果下，未取得光滑外表，減小或消除加工變質(zhì)層，然后取得外表高質(zhì)量的加工辦法。拋光液是一種不含任何硫、磷、氯添加劑的水溶性拋光劑，拋光液具有良好的去油污，防銹，清洗和長(zhǎng)臉性能，并能使金屬制品顯露出實(shí)在的金屬光澤。性能穩(wěn)定、無(wú)毒，對(duì)環(huán)境無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。由此可見(jiàn)，不管是研磨液還是拋光液在對(duì)半導(dǎo)體生產(chǎn)研磨拋光處理中都是起到重要的作用。其不僅能提高研磨速率、好的平整度、高的表面均一性，還有利于后續(xù)清洗，使得研磨粒子不會(huì)殘留在粒子外表。隨著半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，研磨拋光液的需求也在增加，因此，相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)更要不斷的開(kāi)發(fā)適應(yīng)新要求新工藝的新型研磨液和拋光液，企業(yè)不管在生產(chǎn)和研制，還是對(duì)研磨液和拋光液的檢測(cè)方面都需要更加的專(zhuān)業(yè)。英格爾集團(tuán)，CMA/CNAS資質(zhì)機(jī)構(gòu)，成立于2000年，20年知名檢測(cè)機(jī)構(gòu)，具有專(zhuān)業(yè)的工程師團(tuán)隊(duì)，高端的設(shè)備儀器，以及豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，可為企業(yè)提供檢測(cè)、研發(fā)開(kāi)發(fā)、配方還原、配方分析等服務(wù)。.盤(pán)點(diǎn)幾個(gè)比較關(guān)鍵的半導(dǎo)體拋光液采購(gòu)注意事項(xiàng)半導(dǎo)體拋光液是拋光材料的主要組成成分，在加工質(zhì)量方面有著比較大的影響，因此選擇一個(gè)質(zhì)量比較