在現代工業中,表麵加工是至關重要的一環。為了達到所需的表麵粗糙度、光潔度和平整度等要求,往往需要進行拋光處理。
CMP(Chemical Mechanical Polishing)是一種目前非常流行的拋光工藝,它可以在短時間內實現高質量的表麵加工。
而CMP拋光墊則是CMP拋光過程中的重要材料之一,它的性能直接影響著CMP的拋光效果。
一、CMP拋光墊的成分
拋光墊是圓盤形的,最常見的是由硬質多孔聚氨酯泡沫製成,並帶有狹窄的高縱橫比凹槽圖案。
聚氨酯的多孔結構可以在拋光過程中緩衝拋光液和磨料顆粒的壓力,防止過度磨損。
這些微孔能起到收集加工去除物、傳送拋光液以及保證化學腐蝕等作用,有利於提高拋光均勻性和拋光效率, 孔尺寸越大其運輸能力越強。
二、CMP拋光墊的用途
CMP拋光墊主要用於矽片、金屬、陶瓷等材料的平坦化拋光。由於CMP拋光墊的多孔結構和軟性磨料材料,可以適應不同矽片材料的表麵結構,達到不同表麵加工的需求。
在微電子、半導體、光電等領域中,CMP拋光墊的使用越來越廣泛,尤其是在製造高性能晶體管、集成電路和MEMS等微納米器件中,CMP拋光墊的質量和性能至關重要。
在CMP製程中,拋光墊的主要作用有:
1、使拋光液有效均勻分布至整個加工區域,且可提供新補充的拋光液進行一個拋光液循環;
2、從工件拋光表麵除去拋光過程產生的殘留物(如拋光碎屑、拋光碎片等);
3、傳遞材料去除所需的機械載荷;
4、維持拋光過程所需的機械和化學環境。除拋光墊的力學性能以外,其表麵組織特征,如微孔形狀、孔隙率、溝槽形狀等,可通過影響拋光液流動和分布,來決定拋光效率和平坦性指標。
所以CMP拋光墊多為帶凹槽的圓盤形硬質多孔聚氨酯泡沫(聚氨酯彈性耐磨性好,多孔結構可緩衝、傳液等,孔大則運輸強);
主要用於矽片等材料平坦化拋光(適配性強,廣用微電子等領域及微納米器件製造);
在CMP製程中能實現拋光液循環、清殘留、傳載荷、維環境,表麵組織特征也影響拋光效率與平坦性。