在CMP抛光过程中磨料的作用是借助机械力,通过化学反应去除工件或晶圆表面形成的钝化膜,从而达到表面平坦化的目的。CMP化学机械抛光液常用的磨料有硅溶胶SiO2、氧化铝Al2O3、氧化铈CeO2、金刚石等。
磨料的种类
磨料的种类和材质决定了化学机械抛光液中微粒的硬度和粒径,从而影响拋光效果。抛光铝合金工件实验中相对于氧化铝抛光液Al2O3磨料,氧化硅抛光液SiO2磨料能获得较好的表面平整度、更少的表面划痕和更小的尺寸。原因是硅溶胶抛光液SiO2磨粒尺寸较小,拋光时磨料嵌入晶圆表面的深度较小。此外,通过优化其它参数,可以获得较高的抛光效率。
磨料的浓度
CMP集成电路抛光液磨料浓度会影响拋光效果。抛光铝合金实验中,随着磨料SiO2浓度的增加,单位面积的磨粒数增加,因此抛光效率提高,表面划痕尺寸增加缓慢或基本不变。但当磨料浓度过高时,抛光液粘度增大,流动性降低,影响已加工表面氧化层的有效形成,导致抛光效率降低。
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