氧化铈CMP浆料(CeO2-CMP浆料),是应用在化学机械抛光过程中的浆料的一种,其以氧化铈(CeO2)为研磨剂,其他成分还包括表面活性剂、pH值调节剂、分散剂、稳定剂、氧化剂等。
晶圆表面不平整,则会导致光刻胶涂覆厚度不均匀,以及光线无法覆盖整个区域,进而导致光刻质量下降,因此晶圆平坦化处理极为重要。化学机械抛光(CMP)采用化学腐蚀与机械研磨相结合的方式对晶圆表面进行抛光,在此过程中,CMP浆料不可或缺。
氧化铈CMP浆料中,核心成分为研磨颗粒,采用纳米级氧化铈粉末,均匀分散在溶液中,氧化铈的粒度均匀度、在溶液中的分散均匀度与浓度,均会影响晶圆表面材料(例如氧化物、金属残留物)的去除率以及表面缺陷率。研磨颗粒的硬度也是影响晶圆表面材料去除效率与效果的重要因素,对比二氧化硅、氧化铝,氧化铈硬度较高,抛光能力相对更强。
氧化铈,也称二氧化铈,化学式CeO2,立方萤石结构,具有密度高、熔点高、化学性质稳定、不溶于水/酸/碱、硬度适中等特点,是一种重要的稀土抛光材料,可用于光学玻璃、晶圆等抛光领域。氧化铈水溶液中的铈离子拥有氧化还原特性,可以与材料表面发生化学反应,氧化铈是硬质纳米颗粒,可以对材料表面施加摩擦力,凭借独特的化学机械协同机制,氧化铈CMP浆料的抛光性能优良。
氧化铈CMP浆料可以与其他成分的CMP浆料复合使用。例如球形颗粒规则、粒度分布均匀的CeO2@SiO2复合颗粒,使纳米CeO2颗粒包覆在SiO2颗粒表面,可以显著改善抛光后材料表面的划痕问题,进一步提高晶圆抛光质量。
新思界
行业分析人士表示,在全球范围内,氧化铈CMP浆料生产企业主要有德国Merck KGaA、日本Resonac、日本AGC、中国安集微电子科技(上海)股份有限公司等,其中,日本Resonac市场占有率最高。在我国本土企业中,安集微电子是氧化铈CMP浆料市场中的领先企业,此外还有几家企业正在积极布局。我国晶圆代工产能正在快速扩大,有利于本土氧化铈CMP浆料企业扩张市场份额。
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