CMP（Chemical Mechanical Polishing：化学的機械的研磨）は現在、近代的な工業生産において、ワークピースの表面研磨や集積回路製造におけるウェーハ表面のグローバルな平坦化に使用されている唯一の技術である。CMPプロセスは、化学的および機械的作用によって表面研磨を実現します。集積回路技術、ウェーハチップの平坦化、航空宇宙材料、金属工業、光電子工業における材料の鏡面研磨などに広く応用されています。.
Jizhi Electronics CMP研磨プロセスの概略図
研磨する材料の種類によって、CMPは主に3つのカテゴリーに分けられる：
(1) 基板：主にシリコン材料。.
(2) 金属：Al/Cuメタル配線層、拡散バリア層、Ta/Ti/TiN/TiNxCyなどの接着層を含む。.
(3) 誘電体：SiO2/BPSG/PSGなどのILD（層間絶縁膜）、Si3N4/SiOxNyなどのパッシベーション層やバリア層を含む。.
CMPプロセスでは、研磨スラリーに含まれる化学薬品が基材の表面を酸化させ、比較的柔らかい酸化層を形成します。この酸化膜は、機械的な摩擦によって除去されます。酸化膜の形成と機械的除去の繰り返しにより、効果的な研磨が実現します。.
CMP材料の中でも、研磨スラリーと研磨パッドは最も重要な材料である。その他の研磨材料には、研磨ヘッド、研磨プレート、検査装置、洗浄装置が含まれる。.
研磨スラリー
研磨スラリーは、化学機械研磨の品質と効率に影響を与える重要な要因です。その性能は通常、材料除去率（MRR）と表面粗さ（Ra）を測定することで評価されます。組成物には一般に研磨剤、酸化剤、その他の添加剤が含まれます。配合は、研磨される材料の物理化学的特性と研磨性能の要件に基づいて選択されます。.
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CeO2（酸化セリウム）研磨スラリー：軟質金属、シリコンなどの研磨に適している。最も広く使われている研磨スラリーで、携帯電話のスクリーン、光学ガラス、液晶ディスプレイ、ハードディスクなどの製品の化学機械研磨によく応用されている。.
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Al2O3（酸化アルミニウム）研磨スラリー：高硬度で低コスト。アルミ合金、ステンレスなどの金属材料やサファイア基板に多く使用される。.
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SiO2（酸化ケイ素）研磨用スラリーです：粒径が小さく、ナノスケールの高純度特性を持ち、半導体集積回路、サファイア、炭化ケイ素基板の研磨に適している。.
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ダイヤモンド研磨用スラリー：高い硬度と角ばった砥粒が特徴で、光学結晶、磁気ヘッド、ハードディスク、超硬合金、セラミックスなどの硬い材料に適しています。.
研磨スラリーは加工条件によって、粗研磨スラリー、中研磨スラリー、精密研磨スラリーに分類されます。配合は、研磨される材料の特性に基づいて調整され、改善される必要があります。.
ポリッシングパッド
化学機械研磨プロセスにおいて、研磨パッドは次のような役割を果たす：
(1)研磨スラリーを保管し、研磨エリアへ供給することで、継続的かつ均一な研磨を実現します。.
(2)必要な機械的負荷を取り除くために材料を移動させる。.
(3) 研磨エリアから副産物（酸化生成物や研磨屑など）を除去します。.
(4) ある厚さの研磨スラリー層を形成し、研磨中の化学反応と機械的除去の場を提供する。.
研磨パッドは材質によってハードタイプとソフトタイプに分類される。硬い琢磨パッドは工作物表面の平坦性を確保しやすく、柔らかい琢磨パッドは損傷層が薄く、表面粗さの小さい琢磨面を得ることができる。一般的な硬質研磨パッドには、粗布パッド、繊維布パッド、ポリエチレンパッドなどがある。軟質琢磨パッドには、ポリウレタンパッド、複合琢磨パッド、フリース布パッドなどがある。微細な仕上げ面には、ダンピングクロス琢磨パッドのような微細琢磨パッドがよく使用される。.
現在、中国の中・低価格帯CMP分野では、国策の後押しもあり、海外の技術や製品に代わる国産品がほぼ実現されている。しかし、ハイエンドの装置や最先端技術においては、国際的な大企業と比較して大きな隔たりが残っている。CMP技術に関する綿密な研究を継続し、独立した知的財産権を持つ主要材料、装置、プロセスを生産し、ハイエンドCMP研磨材料の独立した技術と特許を獲得し、外国製研磨消耗品の購入によるコストプレッシャーを軽減することが、研磨業界のすべての実務者の努力と発展の方向性である。.
Jizhi ElectronicsのR&Dチーム-15年の経験豊富なCMP研磨スラリー処方エンジニア、研磨の課題を克服するのに役立ちます！
