半导体制造装备系列(8)-CMP抛光装备

前面我们讲了半导体制造质料的抛光质料-CMP质料，今天小编给各人科普一下半导体制造装备-CMP抛光装备。希望能对您有所资助！

对CMP装备而言，其工业化要害指标包括工艺一致性、生产效率、可靠性等，CMP 装备的主要检测参数包括研磨速率、研磨匀称性和缺陷量。

1、研磨速率：单位时间内晶圆外貌质料被研磨的总量。

2、研磨匀称性：分为片内匀称性和片间匀称性。片内匀称性指某个晶圆研磨速 率的标准方差和研磨速率的比值；片间匀称性用于体现差别圆片在统一条件下研磨 速率的一致性。

3、缺陷量：关于CMP而言，主要缺陷包括外貌颗粒、外貌刮伤、研磨剂残留，将直接影响产品的制品率。

为实现这些性能，CMP装备需要应用纳米级抛光、洗濯、膜厚在线检测、智能化控制等多项要害先进手艺。

CMP分类：

凭证被抛光质料种类举行分类，CMP主要包括：

1、衬底：主要是硅质料，以及蓝宝石、化合物半导体等；

2、金属层，包括Al/Cu金属互联层，Ta/Ti/TiN/TiNxCy等扩散阻挡层、粘附层；

3、介质：包括SiO2/BPSG/PSG等ILD（层间介质），SI3N4/SiOxNy等钝化层、阻挡层；

4、其他质料：包括ITO等。

CMP应用领域：

STI CMP：所谓STI（Shallow Trench Isolation），浅沟槽隔离手艺，其作用是用氧化物隔离各个门电路Gate，使各门电路之间互不导通。STI CMP是将外貌的氧化物抹平，使氮化硅SiN层袒露出来。

图3：STI CMP示意图

Oxide CMP：包括ILD(Inter-level Dielectric)层间电介质 CMP 和IMD (Inter-metal Dielectric)金属间电介质 CMP，主要是将氧化物Oxide举行抛光，将Oxide磨到一定的厚度，从而抵达平展化。 

图4：Oxide CMP示意图

在钨、铜、Poly等各CMP环节之中，其收府噬隙际墙缑胖涞奈蟛钐畛渫旰，关于差别部分的研磨，使晶圆外貌实现平展化或者使需要袒露出来的材质正好袒露在外。

CMP装备市。

CMP 装备占半导体装备投资总额比例约为 4%。2012-2019年全球CMP装备市场整体上泛起上升趋势，到2018年全球CMP装备的市场规模抵达最大值，约25.82亿美元，而2019年较2018年下滑至23.05亿美元。同期中国CMP装备市场规模约为4.5亿美元。

图5：2012-2019年全球CMP装备市场规模(亿美元)

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