在半導(dǎo)體芯片集成芯片的生產(chǎn)過程中，通過光刻工藝將電路器件印刷在具有電路布局結(jié)構(gòu)的硅片上。集成電路芯片的集成度越來越高，芯片電路布局的橫向和縱向擴展也越來越多。在水平方向上，電路布局越密集，相鄰兩個電路之間的距離就越短；在垂直方向上，相互連接的金屬層的數(shù)量不斷增加，從起初的三層、四層，發(fā)展到現(xiàn)在的十一、十二層。 

這些工藝都需要光刻，而光刻工藝的質(zhì)量很大程度上取決于硅片的表面特性。硅片表面的起伏和雜質(zhì)污染會造成光刻工藝中的缺陷，甚至造成產(chǎn)品報廢。未經(jīng)平面化的晶圓會影響芯片的電路布局結(jié)構(gòu)。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，化學(xué)機械拋光（CMP）技術(shù)成為當(dāng)前主流的拋光方式。其原理是一種將化學(xué)腐蝕和機械去除相結(jié)合的加工技術(shù)。它是機械加工中可以實現(xiàn)整體表面平面化的技術(shù)。 .在實際制造中，其主要作用是通過機械研磨和化學(xué)液體溶解“腐蝕”的綜合作用，對被研磨物體（半導(dǎo)體）進行研磨和拋光。在這個過程中，拋光液是完成CMP的主要力量。拋光液主要含有化學(xué)藥劑和超細固體拋光顆粒。化學(xué)試劑的成分、濃度、pH值、拋光顆粒的種類和大小、拋光液的流速和流路等都會影響CMP的加工質(zhì)量。

用二氧化硅（SiO2）拋光液拋光：

堿性SiO2膠體漿料利用堿與硅的化學(xué)腐蝕反應(yīng)生成可溶性硅酸鹽，并通過吸附小、軟、大比表面積、帶負電荷的SiO2膠體顆粒，在拋光墊和硅片之間產(chǎn)生機械作用硅片的摩擦能及時去除反應(yīng)產(chǎn)物，使它們在硅片表面得到連續(xù)的化學(xué)和機械拋光。同時借助SiO2的吸附活性和堿的化學(xué)清洗作用，達到去除硅片表面損傷層和污染雜質(zhì)的拋光目的。 

二氧化硅（SiO2）拋光液的優(yōu)點是：①SiO2的硬度與硅相近（莫氏硬度為7）； ②粒度細，約0.01~0.1um，所以拋光面損傷層很小，拋光面氧化誘發(fā)的堆垛層錯基本小于100個/cm2，可滿足大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。因此，它已基本取代了上述兩種化學(xué)機械拋光方法。 

憑借這些優(yōu)勢，二氧化硅（SiO2）膠體拋光液不僅可以拋光單晶硅片，還可以拋光層間電介質(zhì)（ILD）、絕緣體、導(dǎo)體、鑲嵌金屬（W、Al、Cu、Au）、多晶硅和氧化硅通道。此類材料經(jīng)過平面化處理，還廣泛應(yīng)用于薄膜存儲盤、微電子機械系統(tǒng)（MFMS）、先進陶瓷、磁頭、機械磨料、精密閥門、光學(xué)玻璃、金屬材料等表面加工領(lǐng)域。本期分享就到這里了，感謝大家的關(guān)注和支持，下期見……