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。 一、什么是CMP保持环? 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。 二、CMP保持环的作用 *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。 三、CMP保持环所面临的挑战 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。 CMP保持环的性能要求一览 四、PEEK材料的应用优势 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。 五、保持环的结构类型和市场趋势 *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。 六、CMP保持环PEEK解决方案 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: //高纯净度,降低黑点及杂质的可能性 //优异的韧性与抗冲击性能,适合承受高压摩擦 //高尺寸稳定性与标准流动性,加工性优异 //电气、化学、阻燃性能优异,可支持多种制程需求 //支持定制化配方与改性方案,满足客户特定应用挑战 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”。 七、结语 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。 中研股份将持续创新, 为中国半导体材料国产化注入源源不断的动能。 如需获取样品、技术支持或定制化服务, 欢迎联系我们。 电话:4001861177
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