CMP抛光液供给及分布系统的研究

周国安

(中国电子科技集团公司第四十五研究所，北京 101601)

化学机械平坦化（CMP）是一个复杂的化学机械加工过程，其加工质量和水平与被抛光材料的特性、抛光液、抛光垫等多种因素相关，这些因素对CMP过程的影响并不是孤立的，而是一个复杂的交互作用过程[1，2]。在CMP加工过程中，抛光液是影响加工质量最为关键的因素之一，必须精准控制和严格的分析[3]。在绝缘材料和金属材料的化学机械抛光（CMP）工艺中，抛光液的供给及分布系统会直接影响其流速及颗粒造成的缺陷。因此根据产品的技术节点选择合适的抛光液供给系统是十分关键的。

抛光液供给最基本的要求：(1)要求供给系统不能对抛光液造成额外的污染；(2)供给不间断[4]。

1 小批量生产及隔膜泵供给系统

对于技术节点在0.35 μm及以上技术节点的产品，一般的FAB(fabrication)厂根据产品的特性选择是否使用CMP制程，对于产品质量要求较高的（一级品）通常会选择CMP，但是这些产品数量占总体产品数量的比例较小，因此这些FAB厂购买的CMP数量并不多，采用小批量抛光液供给系统，完全可以满足生产需要。一些大学院校及研究中心也会采用这种抛光的供给系统，具体布局如图1所示。

图1 小批量生产供液系统

该抛光液供给系统由压缩机、隔膜泵、抛光液槽体、pH计、蠕动泵及流量计组成，其中压缩机提供压力范围为：0～482.30 kPa，隔膜泵采用气动方式驱动，所需压力通常为：172.23 kPa。抛光液槽体一般装上轮子能够自由移动，以上功能件的材质均由耐酸耐碱的聚四氯乙烯做成。……