CMP-Werkstoffe: Der vollständige Leitfaden für Halbleiteringenieure und Beschaffungsteams

1. Was sind CMP-Materialien?

CMP-Materialien - kurz für Chemisch-mechanische Planarisierungsmaterialien - sind die Verbrauchs- und Halbfertigprodukte, die das CMP-Verfahren bei der Herstellung von Halbleiterwafern möglich machen. Der Begriff umfasst drei große Produktkategorien: CMP-Schlämme (Polierflüssigkeiten mit chemischen Wirkstoffen und Schleifpartikeln), CMP-Polierpads (die texturierten Polymeroberflächen, gegen die die Wafer poliert werden), und CMP-Pad-Konditionierer (diamantgeschliffene Scheiben oder Bürsten, die die Oberflächenstruktur des Pads wiederherstellen).

Zusammen müssen diese Materialien in präziser Synchronisation arbeiten, um überschüssiges Material von der Oberfläche eines Wafers zu entfernen und eine flächendeckende, auf wenige Nanometer genaue Topologie zu erzeugen, bevor die nächste lithografische Schicht aufgebracht wird. Ohne hochwertige CMP-Verbrauchsmaterialien können die knappen Overlay-Budgets, die für Prozessknoten unter 10 nm erforderlich sind, einfach nicht eingehalten werden.

Unter JEEZ (Jizhi Electronic Technology Co., Ltd.) liefern wir CMP-Präzisionsslurries und CMP-Polierpads an Produktionsstätten, Forschungseinrichtungen und OEMs weltweit. Unsere Produktlinien sind so konzipiert, dass sie Technologieknoten von ausgereiften 28-nm-Plattformen bis hin zu den anspruchsvollsten Sub-5-nm- und 3D-IC-Architekturen unterstützen.

2. Warum CMP in der Halbleiterfertigung von entscheidender Bedeutung ist

Moderne integrierte Schaltungen werden Schicht für Schicht durch einen Prozess aufgebaut, der als Front-End-of-Line (FEOL) und Back-End-of-Line (BEOL) bekannt ist. Jede Schicht führt neue topografische Merkmale ein - Transistoren, Isolationsgräben, Metallverbindungen, dielektrische Schichten - und jedes dieser Merkmale führt zu Höhenunterschieden auf der Waferoberfläche.

Unkorrigiert würde diese wachsende Oberflächentopografie schnell die Schärfentiefe moderner Lithografiewerkzeuge überschreiten, was zu Fokusfehlern, CD-Abweichungen (critical dimension) und letztlich zu Ertragsverlusten führen würde. CMP ist das einzige Verfahren auf Waferebene, mit dem sich die globale Planarisierung benötigt, um die Höhenvariation der Oberfläche vor dem nächsten lithografischen Strukturierungsschritt zurückzusetzen.

Wichtige Prozessschritte, bei denen CMP unerlässlich ist

• STI (Shallow Trench Isolation): Entfernt überschüssiges SiO₂, das über Gräben abgeschieden wurde und auf der Siliziumnitrid-Hartmaske stehen bleibt.
• ILD (Inter-Layer Dielectric) Planarisierung: Glättet die abgeschiedenen Oxidschichten zwischen den Metallrouting-Ebenen.
• Wolfram (W) CMP: Entfernt die Wolframüberlagerung nach dem Füllen der Durchkontaktierung und legt die TiN-Barriere und das Dielektrikum frei.
• Kupfer (Cu) CMP: Ein zweistufiges Verfahren, bei dem zunächst das Kupfer und dann die darunter liegenden Sperrmetalle (Ta/TaN, TiN oder Co) entfernt werden.
• Kobalt (Co) CMP: Zunehmende Verwendung für fortgeschrittene Kontakt- und lokale Verbindungen in Sub-7-nm-Knoten.
• Polysilizium & Gate CMP: Wird in HKMG-Integrationsschemata mit Gate-Last verwendet.
• Planarisierung von Bondschichten (3D-IC / Wafer-Bonden): Erzielt eine Rauheit von unter 0,3 nm für direktes dielektrisches Bonden.

Die Breite dieser Anwendungen erklärt, warum CMP-Verbrauchsmaterialien einen enormen Leistungsbereich abdecken müssen - von der aggressiven Oxidentfernung bei Raten von mehreren hundert nm/min bis hin zum ultrasanften Endpolieren, bei dem schon wenige Nanometer Dishing oder Erosion ein Bauteil zerstören können.

3. Wie das CMP-Verfahren funktioniert

Das CMP-Werkzeug - oft auch als Polierer oder Planarisierer bezeichnet - besteht aus einer rotierenden Platte, auf der das Polierkissen angebracht ist, einem Waferträger (Polierkopf), der den Wafer mit der Vorderseite nach unten hält, und einem Schlammzuführungsarm, der frischen Schlamm mit einer kontrollierten Durchflussrate abgibt. Der Wafer und die Platte drehen sich, oft mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und in die gleiche Richtung, während über den Träger ein kontrollierter Abwärtsdruck ausgeübt wird.

Das Zeitspanvolumen (MRR) wird bestimmt durch die Preston-Gleichung: MRR ∝ P × V, wobei P der ausgeübte Druck (Anpressdruck pro Flächeneinheit) und V die relative Geschwindigkeit zwischen Wafer und Pad ist. In der Praxis ermöglichen moderne Mehrzonenträger eine unabhängige Druckregelung über den gesamten Wafer, wobei Kanteneffekte und Waferkrümmung kompensiert werden, um eine Gleichförmigkeit von ±1-2% innerhalb des Wafers zu erreichen.

4. CMP-Slurry - Arten, Zusammensetzung und Auswahl

CMP-Slurry ist das leistungsrelevanteste Verbrauchsmaterial im Planarisierungsprozess. Es handelt sich um eine sorgfältig hergestellte wässrige kolloidale Suspension, die Schleifpartikel, pH-regulierende Puffer, Oxidationsmittel, Komplexbildner, Korrosionsinhibitoren, Tenside und manchmal filmbildende Additive enthält. Jede chemische Komponente erfüllt eine bestimmte Aufgabe, um die gewünschte Abtragsrate, Selektivität, Planarität und Defektleistung zu erreichen.

Die Wahl des falschen Slurrys - oder die Verwendung des richtigen Slurrys unter schlecht kontrollierten Bedingungen - ist eine der häufigsten Ursachen für CMP-Ausbeuteverluste. Ein umfassendes Verständnis der Schlickerchemie ist daher für jeden Verfahrensingenieur oder Einkäufer, der mit CMP-Verbrauchsmaterialien arbeitet, von grundlegender Bedeutung. Unser detaillierter Leitfaden über CMP-Slurry-Typen, Anwendungen und Auswahl bietet einen umfassenden Einblick in die Materie; die wichtigsten Konzepte werden im Folgenden zusammengefasst.

4a. Slurry-Typen nach Anwendung

4b. Abrasive Chemie: Ceroxid vs. Kieselerde vs. Aluminiumoxid

Die Wahl des Schleifpartikels ist wohl die wichtigste Entscheidung bei der Formulierung von Schlämmen, da sie sowohl den Mechanismus des Materialabtrags als auch das Fehlerrisikoprofil bestimmt.

Um zu erfahren, wie diese Schleifmittel speziell in fortschrittlichen Knotenanwendungen funktionieren - einschließlich ihrer Interaktion mit neuartigen Metallschichten wie Ruthenium und Molybdän - lesen Sie unseren detaillierten Leitfaden auf CMP-Materialien für fortschrittliche Knotenpunkte.

4c. Wie man die richtige CMP-Suspension auswählt

Bei der Auswahl von Schlämmen gilt es, eine Reihe von konkurrierenden Leistungszielen abzuwägen. Es gibt keinen universell “besten” Schlamm - das optimale Produkt ist immer verfahrensspezifisch. Zu den zu bewertenden kritischen Parametern gehören:

• Materialabtragsrate (MRR): Die Ziel-MRR wird durch die Durchsatzanforderungen und die Abraumdicke bestimmt. Ist sie zu niedrig, leidet die Zykluszeit; ist sie zu hoch, wird die Endpunktkontrolle unzuverlässig.
• Selektivität: Das Verhältnis der Abtragsraten zwischen der Zielschicht und der darunter liegenden Stoppschicht (z. B. Cu:Barriere, SiO₂:Si₃N₄). Eine höhere Selektivität ermöglicht einen größeren Verfahrensspielraum.
• Gleichmäßigkeit innerhalb eines Wafers (WIWNU): Radiale MRR-Schwankungen über einen 300-mm-Wafer; die klassenbesten Schlämme erreichen <2% 1σ.
• Mangelhaftigkeit: Anzahl der Kratzer, Partikel und Metallverunreinigungen, gemessen mit Oberflächenprüfgeräten (KLA, Hitachi).
• Dishing & Erosion: Überpolierte Artefakte, die Material innerhalb von Merkmalen oder musterdichten Bereichen entfernen.
• Stabilität und Lagerfähigkeit: Die Partikelgrößenverteilung des Schlickers muss während der gesamten Lagerung und der Lebensdauer des Werkzeugs stabil bleiben.
• Post-CMP Clean Kompatibilität: Die chemische Zusammensetzung des Schlamms muss mit den verfügbaren Bürsten- und Megaschallreinigungsmitteln entfernt werden können.

Eine Anleitung zur sicheren Handhabung, zu den Anforderungen an die Lagertemperatur, zu den besten Praktiken für die Haltbarkeit und zu den Entsorgungsvorschriften für CMP-Schlämme finden Sie in unserer speziellen Ressource auf CMP-Schlammlagerung, Handhabung und Sicherheit.

5. CMP-Polierpads - Technologie und Auswahl

Das CMP-Polierkissen ist die zweite Säule des CMP-Verbrauchsmaterialsystems. Es bildet die mechanische Polierfläche, die den Wafer berührt, und dient außerdem als Transportmedium für die Aufschlämmung, das die frische Aufschlämmung in die Kontaktzone transportiert und Reaktionsnebenprodukte entfernt. Die Auswahl des Pads hat einen großen Einfluss auf die Abtragsrate, die Gleichmäßigkeit innerhalb des Wafers, die Fehlerquote und die Lebensdauer des Pads.

Die meisten handelsüblichen CMP-Pads werden hergestellt aus Polyurethan - wurde aufgrund seiner chemischen Beständigkeit, seiner einstellbaren mechanischen Eigenschaften und seiner gut verstandenen Porenstruktur ausgewählt. Die Mikrostruktur des Pads, die Oberflächenstruktur, die Makrogeometrie (Durchmesser, Dicke, Rillenmuster) und die viskoelastischen Eigenschaften des Materials bestimmen die Polierleistung. Eine umfassende technische Aufschlüsselung der Pad-Technologien finden Sie in unserem ausführlichen Artikel über CMP-Polierpads: Technologien & Vergleich.

5a. Pad-Typen: Hart, weich & gestapelt

5b. Eigenschaften der Tastatur, die die Leistung beeinflussen

Die Kenntnis dieser physikalischen Parameter ermöglicht es Ingenieuren, fundierte Entscheidungen bei der Auswahl von Pads zu treffen und Prozessprobleme effektiver zu beheben:

5c. Pad-Konditionierung & Lebenszeit-Management

CMP-Pads behalten während des Polierens keinen konstanten Oberflächenzustand bei. Die mechanische und chemische Umgebung des Prozesses glättet nach und nach die Oberflächenunebenheiten der Pads - ein Phänomen, das als Klotzverglasung - was die effektive Kontaktfläche zwischen Pad und Wafer verringert und zu einem Rückgang der MRR führt. Pad-Konditionierung stellt die Pad-Oberfläche durch Abschleifen einer neuen Mikrostruktur mit einer diamantbesetzten Konditionierungsscheibe wieder her.

In der Produktion werden zwei Aufbereitungsarten verwendet:

• In-situ (gleichzeitige) Konditionierung: Der Conditioner arbeitet gleichzeitig mit dem Polieren der Wafer. Behält eine stabile MRR bei, erhöht aber die Pad-Verschleißrate und die Betriebskosten.
• Ex-situ-Konditionierung: Das Pad wird zwischen den Wafer-Läufen konditioniert. Geringerer Pad-Verschleiß, aber die MRR kann innerhalb eines Laufs abweichen, wenn das Konditionierungsintervall zu lang ist.

Das Design des Konditionierers, die Größe des Diamantkorns, der Anpressdruck des Konditionierers, das Sweep-Muster und die Konditionierzeit stehen in Wechselwirkung mit dem Belag und dem Schlamm, um die MRR im stationären Zustand und die Lebensdauer des Belags zu bestimmen. Eine ausführliche technische Beschreibung der Aufbereiterauswahl und Prozessoptimierung finden Sie in unserem Leitfaden CMP-Pad-Konditionierer und der Konditionierungsprozess.

6. CMP-Materialien für fortgeschrittene Knotenpunkte (unter 14 nm)

Der Übergang von planaren Transistoren zu FinFET- und jetzt Gate-All-Around (GAA)-Nanoblecharchitekturen hat die Anforderungen an CMP-Verbrauchsmaterialien grundlegend verändert. Da die Bauteilmerkmale unter 10 nm schrumpfen und 3D-Stapelung (3D-NAND, HBM, 3D-IC) zum Mainstream wird, müssen CMP-Prozesse mit engeren Entfernungsbudgets, geringeren Defektdichten und Kompatibilität mit einer wachsenden Auswahl an exotischen Materialien arbeiten.

Unser umfassendes technisches Angebot zu CMP-Materialien für fortgeschrittene Knoten (unter 14 nm) behandelt diese Herausforderungen im Detail. Die wichtigsten Themen sind hier zusammengefasst:

Neuartige Metallschichten, die neue CMP-Chemien erfordern

Bei modernen Logikknoten werden Metalle eingeführt, die über das traditionelle Cu/W/Ti/Ta-System hinausgehen. Jedes neue Material erfordert eine eigens entwickelte Slurry-Chemie:

• Kobalt (Co): Wird für lokale Verbindungen und Kontakte bei 7 nm und darunter verwendet; erfordert Aufschlämmungen, die ein Gleichgewicht zwischen der Co-Entfernung und der darunter liegenden dielektrischen Erosion herstellen, ohne galvanische Korrosion an den Co/TiN-Grenzflächen auszulösen.
• Ruthenium (Ru): Ein führender Kandidat für den Ersatz von W in Kontakten und lokalen Verbindungen unter 5 nm aufgrund des geringeren Widerstandes bei kleinen Abmessungen; die CMP-Chemie von Ru ist noch nicht ausgereift.
• Molybdän (Mo): Zunehmende Aufmerksamkeit als alternatives Auskleidungsmetall und Gate-Füllmaterial für GAA-Geräte; erfordert stark oxidierende saure Schlämme.
• Hoch-k-Dielektrika (HfO₂, ZrO₂, La₂O₃): CMP von High-k-Gate-Dielektrika erfordert sehr niedrige und kontrollierbare Abtragsraten, um eine dielektrische Ausdünnung zu vermeiden.

3D-IC und Wafer-Bonding Planarisierung

Das Hybridbonden - bei dem zwei Wafer durch direkten Dielektrikum-zu-Dielektrikum- und Metall-zu-Metall-Kontakt verbunden werden - erfordert nach dem CMP eine Oberflächenrauheit von weniger als 0,3 nm Ra und eine Verunreinigung der Oberfläche durch Partikel von nahezu Null. Diese Anforderungen gehen weit über die Anforderungen der konventionellen CMP hinaus und erfordern:

• Ultraverdünnte, ultrareine kolloidale Kieselsäureaufschlämmungen mit enger Partikelgrößenverteilung
• Weiche Polierpads mit hoher Konformität und minimaler Fehlerbildung
• Erweiterte Post-CMP-Reinigungsprozesse mit SC1/SC2 oder verdünnten HF-Sequenzen

CMP-Schrittzahl-Trends

Moderne Logik-Wafer durchlaufen heute 30 bis 60+ CMP-Schritte pro Wafer, bis sie die endgültige Metallisierung erreichen. Dieser dramatische Anstieg - im Vergleich zu weniger als 10 Schritten bei 180-nm-Prozessen - bedeutet, dass marginale Verbesserungen bei der Defektdichte pro Schritt, der Gleichmäßigkeit und der Konsistenz der Verbrauchsmaterialien erhebliche Auswirkungen auf die Gesamtausbeute und die Kosten haben.

7. Häufige CMP-Mängel und deren Verhinderung

CMP-bedingte Defekte machen einen erheblichen Teil der ertragsmindernden Ereignisse in Halbleiterfabriken aus. Für Prozessingenieure an jedem Knotenpunkt ist es von entscheidender Bedeutung, die Ursachen der einzelnen Defekttypen zu verstehen und zu wissen, mit welchen Mitteln sie reduziert werden können. Unser umfassender Artikel über CMP-Prozess-Fehler: Ursachen, Arten und Lösungen bietet die vollständige technische Behandlung.

Viele dieser Mängel sind miteinander verbunden. So erhöht beispielsweise eine Erhöhung der Konzentration des Oxidationsmittels in der Suspension zur Verbesserung der Kupferentfernungsrate auch das Risiko der Lochfraßkorrosion, was eine entsprechende Anpassung der Inhibitorkonzentration erfordert. Ein effektives Defektmanagement erfordert daher einen Ansatz auf Systemebene für den Interaktionsraum zwischen Slurry und Prozessparametern.

8. Bewertung der Lieferanten von CMP-Materialien

Die Lieferkette für CMP-Materialien ist auf der obersten Ebene stark konzentriert - eine Handvoll globaler Hersteller liefert den Großteil des Volumens an führende Produktionsstätten. Die Wettbewerbslandschaft hat sich jedoch in den letzten zehn Jahren erheblich erweitert, mit leistungsfähigen regionalen Anbietern und technologieorientierten Herausforderern, die starke Alternativen für viele Anwendungskategorien bieten.

Unsere Seite-an-Seite-Analyse in dem Artikel Die wichtigsten Anbieter von CMP-Materialien: Vergleich 2026 stellt die wichtigsten Anbieter in den Segmenten Slurry, Pad und Conditioner vor. Bei der Bewertung eines Anbieters von CMP-Materialien sollten die folgenden Kriterien systematisch angewandt werden:

Rahmen für die Lieferantenbewertung

JEEZ unterhält Fertigungs- und Anwendungstechnikkapazitäten in ganz Asien und verfügt über eine globale Logistik, um Produktionsstätten in Nordamerika, Europa und Südostasien zu bedienen. Unsere Schlämme und Polierpads sind für die wichtigsten CMP-Werkzeugplattformen qualifiziert, darunter die Systeme Mirra / Reflexion von Applied Materials, Ebara FREX und die KCTECH KU-Serie.

9. CMP-Materialien Marktausblick 2026-2030

Der globale Markt für CMP-Verbrauchsmaterialien ist nach einem Erholungszyklus, der durch die Nachfrage nach KI-Beschleunigerchips, den Ausbau des HBM-Speichers und den Anstieg der fortschrittlichen Logikknoten in führenden Fabriken angetrieben wurde, gut ins Jahr 2026 gestartet. Unsere vollständige Analyse finden Sie in diesem Artikel CMP-Materialien-Markt: Trends & Ausblick 2025-2030.

Lieferkette und geopolitische Erwägungen

Exportkontrollen für Halbleiterfertigungsanlagen und -materialien - insbesondere aus den USA und Japan - haben die Lokalisierungsbemühungen für CMP-Verbrauchsmaterialien in China und anderen Regionen beschleunigt. Fabriken, die unter Lieferkettenbeschränkungen arbeiten, diversifizieren aktiv ihre Zuliefererbasis, wodurch sich Möglichkeiten für qualifizierte regionale Zulieferer ergeben, die den technischen Anforderungen der Advanced-Node-Produktion gerecht werden können.

Die Versorgungssicherheit bei Seltenen Erden ist ebenfalls ein Faktor: Die Produktion von Ceroxid (CeO₂) konzentriert sich auf China, das den größten Teil der weltweiten Ceroxidproduktion auf sich vereint. Fabriken und Formulierer von Schlämmen erforschen synthetische Ceroxid-Produktionswege, ceriumoxidfreie Oxidschlamm-Alternativen und strategische Bestandspuffer, um das Versorgungsrisiko zu steuern.

10. Vertiefende Themenleitfäden

Diese Säule bietet einen umfassenden Überblick über CMP-Materialien. Für jedes der unten aufgeführten Spezialthemen gibt es einen eigenen Leitfaden, in dem unser Ingenieursteam die technischen Details, Prozessdaten und Auswahlkriterien ausführlich erläutert. Erforschen Sie die Themen, die für Ihr aktuelles Projekt am wichtigsten sind:

11. Häufig gestellte Fragen

Woraus besteht der CMP-Schlamm?

CMP-Schlämme sind wässrige Suspensionen, die Schleifpartikel (meist Ceroxid, kolloidales Siliziumdioxid oder Aluminiumoxid), einen pH-Puffer, ein Oxidationsmittel (wie Wasserstoffperoxid für Kupferschlämme), chemische Komplexbildner oder Chelatbildner, Korrosionsinhibitoren und Tenside enthalten. Die genaue Formulierung variiert je nach Anwendung erheblich - Oxidschlämme, Kupferschlämme und Wolframschlämme haben jeweils unterschiedliche chemische Zusammensetzungen, die für den jeweiligen Zielfilm und die Prozessanforderungen optimiert sind.

Was ist der Unterschied zwischen CMP und Trockenätzung?

Trockenätzen (Plasmaätzen, RIE) ist ein anisotropes Materialabtragsverfahren, bei dem das Material selektiv in einem durch eine lithografische Maske definierten Richtungsmuster abgetragen wird. CMP ist ein globaler, isotroper Materialabtrag, der zuerst an den höchsten topografischen Punkten ansetzt und die Höhenunterschiede schrittweise reduziert, bis die Waferoberfläche eben ist. CMP erfordert keine lithografische Maske und wird speziell für die Planarisierung und den Massenabtrag von Material eingesetzt, nicht für die Musterbildung.

Wie wähle ich zwischen einem harten und einem weichen CMP-Pad?

Harte Pads werden bevorzugt, wenn die Effizienz der globalen Planarisierung im Vordergrund steht - sie kommen vor allem mit den höchsten topografischen Punkten in Kontakt und entfernen diese schneller als die unteren Bereiche. Weiche Pads werden bevorzugt, wenn die Minimierung von Defekten und die Qualität der Oberflächenbeschaffenheit im Vordergrund stehen, wie z. B. beim Polieren von Kupfer oder der abschließenden Oxidglättung. Die meisten fortschrittlichen Produktions-CMP-Verfahren verwenden eine gestapelte Pad-Konfiguration (hartes oberes Pad + kompressibles unteres Pad), um gleichzeitig Planarisierung und Gleichmäßigkeit zu erreichen.

Was verursacht das Kratzen bei CMP und wie wird es verhindert?

Kratzer werden am häufigsten durch große oder agglomerierte Schleifpartikel in der Aufschlämmung, Tamponreste oder Verunreinigungspartikel verursacht, die durch das Aufschlämmungsverteilungssystem eingeführt werden. Zu den Präventionsmaßnahmen gehören die Filtration der Aufschlämmung am Einsatzort mit einer Trenngrenze von 0,1-1 μm, die regelmäßige Inspektion und Reinigung der Aufschlämmungsleitungen, die strenge Kontrolle der Partikelgrößenverteilung während der Aufschlämmungsherstellung und die Überwachung der Integrität der Aufbereiterscheiben, um die Freisetzung von Diamantsplittern zu verhindern.

Wie lange hält ein CMP-Polierschwamm?

Die Lebensdauer der Pads ist je nach Anwendung, Werkzeugplattform, Konditionierungsprogramm und Padtyp sehr unterschiedlich. In der Großserienfertigung halten harte Pads für Oxid-CMP in der Regel 500 bis 2.000 Wafer-Durchgänge, bevor sie ausgetauscht werden. Weiche Buff-Pads für Kupfer-CMP können aufgrund der sanfteren Prozessbedingungen länger halten. Die Lebensdauer der Pads wird durch die Überwachung der MRR-Stabilität, der Ungleichmäßigkeitstrends innerhalb eines Wafers und durch regelmäßige Messungen der Pad-Dicke bestimmt. Die meisten Prozessingenieure in den Fabriken legen einen konservativen Auslöser für den Austausch fest, um die Prozessstabilität aufrechtzuerhalten, lange bevor die Pads tatsächlich ausfallen.

Was sind die Umwelt- und Sicherheitsaspekte bei CMP-Schlämmen?

CMP-Schlämme enthalten eine Reihe von chemischen Stoffen mit unterschiedlichen Gefahrenprofilen. Oxidationsmittel wie Wasserstoffperoxid sind reaktiv und müssen getrennt von organischen Stoffen gelagert werden. Metallhaltige Schlämme (insbesondere solche mit eisenbasierten Katalysatoren oder Kupferionen aus der Kreislaufchemie) erfordern eine sorgfältige Handhabung, um eine Exposition von Haut und Augen zu vermeiden, und müssen als gefährlicher Abfall gemäß den örtlichen Vorschriften entsorgt werden. Alle JEEZ Slurry-Produkte werden mit einem umfassenden Sicherheitsdatenblatt (SDS) und Empfehlungen zur Lagerung geliefert. Detaillierte Anleitungen finden Sie in unserem Leitfaden über CMP-Schlammlagerung, Handhabung und Sicherheit.

Können CMP-Materialien für Verbindungshalbleitersubstrate (GaAs, SiC, GaN) verwendet werden?

Ja, aber es sind spezielle Formulierungen erforderlich. SiC-Substrate - die für Leistungselektronik und EV-Wechselrichter verwendet werden - erfordern aufgrund der extremen Härte von SiC (Mohs 9,5) alkalische kolloidale Siliziumdioxid-Aufschlämmungen mit Oxidationsmitteln oder diamantschleifende Aufschlämmungen in den letzten Phasen. GaN-Epi-Schichten erfordern eine sorgfältige Kontrolle des pH-Werts der Aufschlämmung und der Härte der Schleifmittel, um Schäden an der Oberfläche zu vermeiden, die die Mobilität der Bauteile beeinträchtigen würden. Beim Polieren von GaAs werden neben der mechanischen Abrasion auch Brom-Methanol- oder HNO₃/HF-basierte Chemikalien eingesetzt. JEEZ bietet anwendungsspezifische Beratung für Verbindungshalbleiter-Kunden - Kontakt zu unserem technischen Team für ein Beratungsgespräch.

Wie passt CMP zu 3D-IC und Chiplet-Integration?

CMP spielt eine immer zentralere Rolle im modernen Packaging. Bei Through-Silicon-Via-Prozessen (TSV) entfernt CMP den Kupferüberstand über den Via-Öffnungen und führt die abschließende Planarisierung vor dem Bonden durch. Beim Hybridbonden für die 3D-IC-Stapelung (wie bei HBM und der fortschrittlichen Logik-auf-Logik-Integration) muss CMP eine Oberflächenrauheit im Subnanometerbereich auf beiden Oxidbondoberflächen erzielen, um ein voidfreies Direktbonden bei Raumtemperatur zu ermöglichen. Diese Anforderungen erfordern die leistungsstärksten verfügbaren Slurries und Pads und stellen einen schnell wachsenden Bereich der CMP-Materialentwicklung dar.