CMP抛光液是什么？主要成分、种类及主要厂商介绍

在半导体晶圆制造过程中，CMP抛光液在晶圆打磨过程中起着关键作用，当前，随着晶圆制造工艺的不断精进，对抛光液提出了更高的要求。那么，CMP抛光液是什么?本文将介绍抛光液主要成分、常见类型及全球主要抛光液厂商，以供参考。

1.CMP抛光液是什么

抛光液是一种水溶性抛光剂，由固体粒子研磨剂、表面活性剂、稳定剂、氧化剂等成分构成。通过与材料表面产生系列化学使其形成表面膜，通过成分中的研磨颗粒进行去除，达到抛光目的。

2.CMP抛光液主要成分

CMP抛光液主要由磨料、PH值调节剂、氧化剂、分散剂和表面活性剂组成。

(1)磨料

在抛光过程中通过微切削、微划擦、滚压等方式作用于工件被加工表面，去除表面材料。磨料的硬度、粒径、形状以及在抛光液中的质量浓度等综合因素决定了磨粒的去除行为及能力。

(2)PH值调节剂

调节抛光液的PH值，以保证抛光过程化学反应的进行，CMP抛光液一般分为酸性与碱性两类，前者常用于金属抛光，后者常用于非金属抛光。

(3)氧化剂

在抛光表面形成一层结合力弱的氧化膜，有利于后续机械去除，在氧化剂的氧化腐蚀与磨料研磨的共同作用下，被加工表面可达到高质量全局平坦化效果。

(4)分散剂

提高抛光液的分散稳定性，减少溶液中磨料粒子的团聚，从而使磨料均匀悬浮分散在抛光液中，并具有足够的分布稳定性。

(5)表面活性剂

改善抛光液的分散稳定性，使分散剂吸附在磨料表面，增强颗粒间的排斥作用。

3.CMP抛光液分类

根据工艺不同，可将当前主流抛光液分类如下：铜化学机械抛光液、阻挡层化学机械抛光液、钨化学机械抛光液、介质层化学机械抛光液、硅化学机械抛光液、浅槽隔离化学机械抛光液和用于3D封装TSV化学机械抛光液。

(1)铜化学机械抛光液

用于集成电路铜互连工艺制程中铜的去除和平坦化。

特点：高的铜去除速率，碟型凹陷可调，低缺陷

(2)阻挡层化学机械抛光液

用于集成电路铜互连工艺制程中阻挡层的去除和平坦化。

特点：有优异的抗铜腐蚀的能力，可调的介电材料包括低介电材料和超低介电材料去除速率的能力, 抛光后晶圆表面平坦，缺陷少

(3)钨化学机械抛光液

用于集成电路制造工艺中钨塞和钨通孔的平坦化。

特点：有可调的钨去除速率及钨对介电材料的选择比

(4)介质层化学机械抛光液

用于集成电路制造工艺中层间电介质和金属间电介质的去除和平坦化。

特点：高去除速率，高平坦化效率、低缺陷和低成本

(5)硅化学机械抛光液

用于单晶硅/多晶硅的抛光，可用于硅片回收、存储器工艺和背照式传感器(BSI)工艺。

特点：高选择比硅粗抛系列产品具有高稀释比，高硅去除速率，高硅对氧化物/氮化物的选择比。硅精抛液系列具有低缺陷的优点。BSI抛光液系列具有理想的硅和二氧化硅去除速率和选择比。

(6)浅槽隔离化学机械抛光液

用于集成电路制造工艺中浅槽隔离的抛光。

特点：采用氧化铈研磨颗粒，具有高选择比，高平坦化效率，低缺陷率

(7)用于3D封装TSV化学机械抛光液

用于TSV工艺的高去除速率的化学机械抛光液系列。

特点：高去除速率、选择比可调

4.CMP抛光液主要厂商

(1)美国Cabot Microelectronics

公司为全球CMP抛光液龙头企业和第二大CMP抛光垫供应商，2000年以前即实现钨抛光液、电介质抛光液等CMP抛光液的产业化，具有先发优势和规模优势。

(2)美国Versum和Entegris

2019年1月，Entegris和Versum宣布合并; Versum材料业务包括先进材料和工艺材料两大产品线，先进材料包括高纯度特种气体和化学品、CMP研磨液和后CMP清洁、表面准备和清洁配方产品，工艺材料包括半导体、显示器和发光二极管科技在清洗、蚀刻、掺杂、薄膜沉积等过程中使用的高纯度气体和化学品; Entegris拥有特种化学品和工程材料、微污染控制、先进材料处理三大业务部门，其中，特种化学品和工程材料业务部门提供特种气体、特种材料、先进沉积材料、表面处理和集成产品。

(3)日本Fujimi

产品线包括硅晶圆以及半导体衬底的抛光研磨剂、半导体芯片上多层电路所需的CMP抛光产品、电脑硬盘研磨剂等。

(4)中国 安集科技

主要产品包括CMP抛光液和光刻胶去除剂产品。

以上梳理了CMP抛光液的定义、种类、成分及主要厂商等，希望对你有所帮助。