PEEK应用丨PEEK材料在CMP保持环上的应用与关键技术解析

在半导体制造过程中，CMP（Chemical Mechanical Polishing，化学机械研磨）工艺至关重要。

CMP保持环作为该工艺中的关键耗材，对晶圆起到固定、支撑的作用。随着工艺复杂度提升，对保持环材料的性能要求也日益严苛。

聚醚醚酮（PEEK）因其卓越的耐高温性、化学惰性、高机械强度及超低污染特性等优势，正成为高端CMP保持环的理想选择。本文将解析CMP保持环的技术要点，并重点探讨PEEK在其中的先进应用。

*上述PEEK应用领域所列的应用范围为PEEK的常规应用范围，中研PEEK的应用情况以官方披露信息为准。

CMP(Chemical Mechanical Polishing)，化学机械研磨，也可被叫做Chemical Mechanical Planarization化学机械平坦化，是一种结合化学腐蚀和机械抛光的关键工艺，用来移除晶圆表面多余/不规则的介质层，以达到晶圆表面高精度的平整化。

*上述PEEK应用领域所列的应用范围为PEEK的常规应用范围，中研PEEK的应用情况以官方披露信息为准。

CMP通常会在半导体制造中被频繁应用，通过CMP可进行多种表面介质的移除（氧化硅/钨/铜 等）。

CMP工艺会使用到研磨液(Slurry)、研磨/抛光垫(Pad)、抛光垫修整器(Pad Conditioner)、CMP保持环(CMP Retaining Ring)、隔膜(Membrane)等等耗材。

*上图仅为模拟演示用途，不代表实际场景，具体以实际情况为准。

CMP工艺对保持环提出了严苛的使用环境要求，其面临的主要挑战包括：

*上图仅为模拟演示用途，不代表实际场景，具体以实际情况为准。

一片晶圆从空白到布满器件和电路需要经过多次CMP制程，其需要研磨的材料会有所不同。本文将列举以下常见的三种研磨浆料。

CMP工艺通常被应用在硅片制造工艺流程以及半导体/IC制造工艺流程中。随着封装技术的发展，CMP也在部分的后道封装工艺流程中被应用。

随着制程演进，传统材料已难以满足高端CMP应用需求。PEEK材料以其高综合性能，正在成为新一代保持环的核心用材。其关键优势包括：

在某些高压/高温/高机械研磨的CMP工艺中，PEEK保持环的使用寿命甚至可以达到传统材质的数倍。

*上述PEEK应用领域所列的应用范围为PEEK的常规应用范围，中研PEEK的应用情况以官方披露信息为准。

目前常见的CMP保持环主要分为两种结构形式：

高性能塑料贴片通过胶粘固定在金属基环上。工艺成熟、加工灵活，但存在金属外露和胶粘剂污染风险。

采用高性能塑料整体注塑包覆金属环，外观无金属裸露，无粘结界面污染，更适合高洁净制程，正逐步被客户验证及接受。

两种结构在市场中均有广泛应用，且皆可使用PEEK材料制备。随着客户对洁净度与一致性要求提升，包覆式保持环的增长潜力正快速释放。

CMP保持环的性能离不开优质原材料的支持，对聚合物的纯度、稳定性、加工性能要求极高。

中研股份770G纯树脂颗粒经过长期市场验证，在CMP保持环应用中表现优异。

*上述PEEK应用领域所列的应用范围为PEEK的常规应用范围，中研PEEK的应用情况以官方披露信息为准。

它具有出色的熔体稳定性，确保长时间连续稳定加工，适合用于精密注塑成型，能够加工复杂结构件。其主要优势包括：

依托长春-上海-深圳三大研发与生产基地，中研股份为国产半导体产业提供更具竞争力的高性能材料解决方案，助力客户实现“降本增效、性能跃升”。

随着半导体制程的持续升级，CMP保持环作为制程控制的重要一环，正面临更高的材料与结构挑战。PEEK材料凭借其在高性能工程塑料中的优势地位，正加速成为高端CMP耗材的优选用材。