
CMP過濾是諸多半導體過濾工藝中比較有趣且特殊的的一環(huán)基礎。它不同于其他過濾工藝新創新即將到來,對固體雜質要求“寧錯殺提供深度撮合服務,不放過”方案,在CMP Slurry 過濾中,我們理想的狀態(tài)是“不放過一個壞人統籌推進,不冤枉一個好人”行業內卷。
概念簡述
CMP全稱化學機械研磨(Chemical Mechanical Polishing)或者叫化學機械平坦化(Chemical Mechanical Planarization)。是一個化學腐蝕+物理研磨的平坦化過程科普活動,可以把表面粗糙度打磨到1納米以下凝聚力量。
CMP工藝在半導體生產(chǎn)中有著舉足輕重的地位。半導體工藝逐漸完善,對晶圓表面的平坦度有著幾近苛刻的要求,這是因為在光刻的時候有所提升,需要晶圓表面絕對的平坦,才能才能保證光刻圖像清晰不失焦參與能力。

光刻機鏡片粗糙度RMS小于0.05nm
不僅晶圓需要CMP打磨法治力量,濕法刻蝕后要打磨緊致腐蝕的粗糙面方便涂膠沉積;淺槽割離(SEI)后要打磨新的力量,磨平多余的氧化硅技術研究,完成溝槽填充;金屬沉積后要打磨分享,去除溢出的金屬層現場,防止器件短路
CMP過濾要點
① Filtration Retention
Cmp漿料過濾與其他料液過濾要求不同,在CMP Slurry過濾工藝中開展研究,理想狀態(tài)下高質量,我們希望直徑大于某個值的顆粒能被過濾,而小于這個值的顆粒則保留力量,使研磨液的平坦化效果達到最佳可靠。
在實際工序中很難達到這一理想狀態(tài),部分符合工藝要求的顆粒會被截留表示,造成性能損失不久前;部分超過要求直徑的顆粒會流入后端緊迫性,造成表面缺陷質生產力。
下圖三條曲線紅色表示常規(guī)過濾器對不同直徑顆粒過濾比率,紫色表示理想狀態(tài)下不同直徑顆粒被濾除的比率非常激烈,藍色表示實際CMP過濾工藝對不同直徑顆粒的過濾比提升行動。我們由圖可知,在實際過濾工藝中喜愛,仍然有一部分合格的研磨顆粒被濾除環境,而一部分直徑過大的顆粒流入過濾器下游。

② Shear Stress Effect
CMP漿料過濾的一個難點在于保障,經(jīng)過優(yōu)異的過濾工藝重要的角色,Slurry中的大顆粒都被濾除,但保留下來的小顆粒會在應力作用下聚結成團體製,變成能對晶圓表面造成損傷的大顆粒要落實好。
造成這個現(xiàn)象的原因,除了有納米級顆粒自身的吸附力外向好態勢,過濾纖維的剪應力也會擠壓小顆粒成團相對簡便。因此減少應力是CMP過濾工藝的重點。
下圖表示不同應力下顆粒聚團的數(shù)值更默契了。

③ Idle effect-Filtration
在靜置過程中特性,研磨液中固體顆粒的尺寸會變大服務機製,將會影響漿料在研磨過程中的性能。因此大部分半導體廠家會將研磨液在容器罐中不斷循環(huán)過濾共創輝煌,以避免結團的比率培訓。

大立解決方案
大立為半導體工藝中的CMP過濾研制PSWM系列濾芯。

PSWM系列濾芯采用納米級纖維膜使用,具有更低的流量壓差,在減少應力、降低顆粒結團比率的同時更加完善,有效延長了濾芯使用壽命薄弱點。

PSWM由內到外的梯度結構,能實現(xiàn)對CMP的slurry精準過濾精準調控,高效攔截大顆粒效高,放行有效顆粒。
