化学机械抛光（CMP）是一种创新的技术，用于衬底和多层器件平坦化，以获得优异的平面度。如今，CMP已经成为制备和加工电子级晶圆的一种关键方法：通过去除表面材料来使晶圆的形貌平坦，这一过程是通过化学反应和应用"温和"研磨力的组合来实现的。
CMP是一种特殊的研磨，使用包括氧化铝（Al2O3）等磨料在两个表面一起磨削。机械研磨和化学机械抛光的主要区别在于抛光液与晶圆的化学相互作用。其最简单的形式可以描述如下：CMP将化学活性粒子或化学氧化剂引入到加工中，这些粒子与晶圆最表层发生反应形成可通过磨料轻易去除的软材料。
现代CMP所面临的挑战包括：更严格的缺陷要求，多变的表面和周围化学物质，磨料纳米颗粒的尺寸、形貌和功能性，新型衬底材料，对埃级均匀性的要求。CMP的整体优秀性能是保证电子级晶圆和最终产品成功的途径。
在典型的CMP过程中，晶圆通过表面张力或背压固定在载体上，然后压在贴有抛光垫的转盘上。磨料、化学助剂和氧化剂混合成抛光液分散在这两个表面之间的界面上。材料去除率由转盘的相对速度和压力、晶圆和抛光液之间的化学活性以及在抛光液中工作的磨料的物理化学性质决定。
如果上述因素中的每一个都得到优化，CMP就可以保证在高效去除的条件下获得高度平坦化、无缺陷的外延级衬底。
例如，圣戈班精密抛磨事业部开发了一系列氧化铝抛光液，专门用于碳化硅（SiC）衬底抛光。近期，单晶碳化硅在微电子和印刷电子制造中越来越受到重视，碳化硅极高的效率和优异的热性能有助于高功率微电路的设计。然而，复杂的微观结构和高硬度的材料已被证明难以用于外延，因为得到一个合适外延级表面充满了挑战。
圣戈班的ClasSiCTM 系列抛光液采用了新型纳米磨料（60nm左右）和高效氧化剂，从而能够提高材料去除率，并改善SiC衬底的平坦化。尽管该系列抛光液的材料去除率很高（单片机>10μ/hr），但其划伤和其它缺陷率包括亚表面损伤非常低。
在电子级晶圆的CMP中，必须要考虑晶圆的独特机械性能，从而针对性的使用抛光液来提高最终产品的质量，这是非常重要的。
圣戈班精密抛磨和CMP
在电子级晶圆和功能性表面CMP领域，圣戈班精密抛磨事业部是专业机构之一。例如：我们为SiC衬底平坦化提供ClasSiCTM系列产品，并为氮化铝（AlN）、氮化镓（GaN）、蓝宝石（Al2O3）、硅（Si）和氮化硅（SiNx）等材料的CMP开发了独特的解决方案。
文章来源：圣戈班，原文链接：https://www.saint-gobain.com.cn/sgbwiki/5800