氧化鈰CMP漿料(CeO2-CMP漿料),是應用在化學機械拋光過程中的漿料的一種,其以氧化鈰(CeO2)為研磨劑,其他成分還包括表面活性劑、pH值調節劑、分散劑、穩定劑、氧化劑等。
晶圓表面不平整,則會導致光刻膠涂覆厚度不均勻,以及光線無法覆蓋整個區域,進而導致光刻質量下降,因此晶圓平坦化處理極為重要。化學機械拋光(CMP)采用化學腐蝕與機械研磨相結合的方式對晶圓表面進行拋光,在此過程中,CMP漿料不可或缺。
氧化鈰CMP漿料中,核心成分為研磨顆粒,采用納米級氧化鈰粉末,均勻分散在溶液中,氧化鈰的粒度均勻度、在溶液中的分散均勻度與濃度,均會影響晶圓表面材料(例如氧化物、金屬殘留物)的去除率以及表面缺陷率。研磨顆粒的硬度也是影響晶圓表面材料去除效率與效果的重要因素,對比二氧化硅、氧化鋁,氧化鈰硬度較高,拋光能力相對更強。
氧化鈰,也稱二氧化鈰,化學式CeO2,立方螢石結構,具有密度高、熔點高、化學性質穩定、不溶于水/酸/堿、硬度適中等特點,是一種重要的稀土拋光材料,可用于光學玻璃、晶圓等拋光領域。氧化鈰水溶液中的鈰離子擁有氧化還原特性,可以與材料表面發生化學反應,氧化鈰是硬質納米顆粒,可以對材料表面施加摩擦力,憑借獨特的化學機械協同機制,氧化鈰CMP漿料的拋光性能優良。
氧化鈰CMP漿料可以與其他成分的CMP漿料復合使用。例如球形顆粒規則、粒度分布均勻的CeO2@SiO2復合顆粒,使納米CeO2顆粒包覆在SiO2顆粒表面,可以顯著改善拋光后材料表面的劃痕問題,進一步提高晶圓拋光質量。
新思界
行業分析人士表示,在全球范圍內,氧化鈰CMP漿料生產企業主要有德國Merck KGaA、日本Resonac、日本AGC、中國安集微電子科技(上海)股份有限公司等,其中,日本Resonac市場占有率最高。在我國本土企業中,安集微電子是氧化鈰CMP漿料市場中的領先企業,此外還有幾家企業正在積極布局。我國晶圓代工產能正在快速擴大,有利于本土氧化鈰CMP漿料企業擴張市場份額。
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