化学机械抛光液是集成电路工艺制造中化学机械抛光(CMP)工艺中使用的关键材料。化学机械抛光液主要由纳米级研麼颗粒、不同化学试剂和去离子水组成。
针对具体工艺和被抛光材料的要求,不同种类的研磨颗粒(如二氧化硅、三氧化二铝、二氧化铈等)和多种化学试剂( 如金属络合剂、表面抑制剂、氧化还原剂、分散剂及其他助剂等)被使用在化学机械抛光液的配方中。图9-43所示为化学机械抛光液的成品包装图。根据其应用,化学机械抛光液可以使用在集成电路芯片制造前/后道的各个工序中,如鳍状栅极、浅沟道隔离、钨栓塞、铜互连等。
随着半导体工艺技术节点尺寸的不断缩小,化学机械抛光的工艺增加至20~30道,所抛光的材料有多种金属(包括Co、Al、W、Cu、Ta等)和非金属(包括SiO2、Si3N4、Si等),所需要的对应的抛光液也变得更加复杂,对抛光液所要达到的抛光效果的要求也不断提高。
另外,化学机械抛光液还应用在先进封装中的硅通孔工艺中,所需要的抛光液也因工艺和材料要求的不同而不同。2015 年,全球抛光液的市场销售额约为11亿美元,共有十多个生产企业,其中最大的厂商是嘉柏微电子(Cabot),约占全部市场的35%。处于第二梯队的生产商有美国的空气产品(Air Produets) 和陶氏化学(DowChemical),, 日本的FujFlm、Fujimi 和日立化学(Hitachi Chemical),它们各自约占全球市场的5%-12%不等。安集微电子作为中国本土的抛光液制造商,也在这一领域有很大的突破, 2015年已实现化学机械抛光液的国产化,并进入国际市场。