Wat is Wafer CMP-polijstslurry?

Wafer CMP-polijstslurryis een speciaal geformuleerd vloeibaar materiaal dat wordt gebruikt in het CMP-proces van de productie van halfgeleiders. Het bestaat uit water, chemische etsmiddelen, schuurmiddelen en oppervlakteactieve stoffen, waardoor zowel chemisch etsen als mechanisch polijsten mogelijk is.Het kerndoel van de slurry is het nauwkeurig regelen van de mate van materiaalverwijdering van het waferoppervlak, terwijl schade of overmatige materiaalverwijdering wordt voorkomen.

1. Chemische samenstelling en functie

De kerncomponenten van Wafer CMP-polijstslurry omvatten:

• Schuurdeeltjes: Gangbare schuurmiddelen zoals silica (SiO2) of aluminiumoxide (Al2O3). Deze deeltjes helpen bij het verwijderen van de oneffen delen van het wafeloppervlak.
• Chemische etsmiddelen: zoals fluorwaterstofzuur (HF) of waterstofperoxide (H2O2), die het etsen van het waferoppervlaktemateriaal versnellen.
• Oppervlakteactieve stoffen: Deze helpen de slurry gelijkmatig te verdelen en verbeteren de contactefficiëntie met het wafeloppervlak.
• pH-regelaars en andere additieven: worden gebruikt om de pH van de slurry aan te passen om optimale prestaties onder specifieke omstandigheden te garanderen.

2. Werkingsprincipe

Het werkingsprincipe van Wafer CMP Polishing Slurry combineert chemisch etsen en mechanische slijtage. Ten eerste lossen de chemische etsmiddelen het materiaal op het wafeloppervlak op, waardoor de oneffenheden zachter worden. Vervolgens verwijderen de schurende deeltjes in de slurry de opgeloste gebieden door mechanische wrijving. Door de deeltjesgrootte en concentratie van schuurmiddelen aan te passen, kan de verwijderingssnelheid nauwkeurig worden gecontroleerd. Deze dubbele werking resulteert in een zeer vlak en glad wafeloppervlak.

Toepassingen van Wafer CMP-polijstslurry

Productie van halfgeleiders

CMP is een cruciale stap in de productie van halfgeleiders. Naarmate de chiptechnologie zich ontwikkelt in de richting van kleinere knooppunten en hogere dichtheden, worden de eisen voor de vlakheid van het wafeloppervlak strenger. Wafer CMP Polishing Slurry maakt nauwkeurige controle over de verwijderingssnelheid en de gladheid van het oppervlak mogelijk, wat essentieel is voor uiterst nauwkeurige chipfabricage.

Bij het produceren van chips op procesknooppunten van 10 nm of kleiner heeft de kwaliteit van Wafer CMP Polishing Slurry bijvoorbeeld rechtstreeks invloed op de kwaliteit en opbrengst van het eindproduct. Om aan de meer complexe structuren te voldoen, moet de slurry anders presteren bij het polijsten van verschillende materialen, zoals koper, titanium en aluminium.

Planarisatie van lithografielagen

Met het toenemende belang van fotolithografie bij de productie van halfgeleiders wordt de planarisatie van de lithografielaag bereikt via het CMP-proces. Om de nauwkeurigheid van fotolithografie tijdens de belichting te garanderen, moet het waferoppervlak perfect vlak zijn. In dit geval verwijdert Wafer CMP Polishing Slurry niet alleen de oppervlakteruwheid, maar zorgt er ook voor dat er geen schade aan de wafer wordt toegebracht, waardoor de soepele uitvoering van daaropvolgende processen wordt vergemakkelijkt.

Geavanceerde verpakkingstechnologieën

Bij geavanceerde verpakkingen speelt Wafer CMP Polishing Slurry ook een cruciale rol. Met de opkomst van technologieën zoals 3D-geïntegreerde schakelingen (3D-IC's) en fan-out wafer-level packing (FOWLP) zijn de eisen voor de vlakheid van het waferoppervlak zelfs nog strenger geworden. De verbeteringen in Wafer CMP Polishing Slurry maken de efficiënte productie van deze geavanceerde verpakkingstechnologieën mogelijk, wat resulteert in fijnere en effectievere productieprocessen.

Trends in de ontwikkeling van Wafer CMP-polijstslurry

1. Op weg naar hogere precisie

Naarmate de halfgeleidertechnologie vordert, wordt de omvang van chips steeds kleiner en wordt de precisie die nodig is voor de productie steeds veeleisender. Daarom moet Wafer CMP Polishing Slurry evolueren om een ​​hogere precisie te bieden. Fabrikanten ontwikkelen slurries die de verwijderingssnelheid en de vlakheid van het oppervlak nauwkeurig kunnen controleren, wat essentieel is voor 7 nm, 5 nm en zelfs meer geavanceerde procesknooppunten.

2. Focus op milieu en duurzaamheid

Nu de milieuregels strenger worden, werken mestproducenten ook aan de ontwikkeling van milieuvriendelijkere producten. Het verminderen van het gebruik van schadelijke chemicaliën en het verbeteren van de recycleerbaarheid en veiligheid van slurries zijn cruciale doelen geworden bij het onderzoek en de ontwikkeling van slurry's.

3. Diversificatie van wafermaterialen

Verschillende wafermaterialen (zoals silicium, koper, tantaal en aluminium) vereisen verschillende soorten CMP-slurries. Omdat er voortdurend nieuwe materialen worden toegepast, moeten de formuleringen van Wafer CMP Polishing Slurry ook worden aangepast en geoptimaliseerd om aan de specifieke polijstbehoeften van deze materialen te voldoen. Met name voor de productie van high-k metal gate (HKMG) en 3D NAND flash-geheugenproductie wordt de ontwikkeling van slurries op maat gemaakt voor nieuwe materialen steeds belangrijker.