硅片是集成电路重要的基础材料,处于集成电路产业链前端,相比于其他半导体材料,硅材料易于制备大尺寸晶体、晶体结构完整性相对易控制、纯度相对易实现,在集成电路平面工艺制程的应用技术更加成熟且更具有规模效益,有着更大的应用领域与需求量,因此,90%以上的芯片都是基于硅材料制造而成,这赋予了硅材料不可替代的行业地位。
在硅衬底材料的加工中,多线切割、研磨等加工过程中会在表面形成损伤层,造成表面粗糙度高,无法满足后续制程工艺要求。为了提高硅片表面的平整度和表面质量通常采用CMP技术对硅衬底进行下一步处理。
硅衬底CMP通常按照三道工艺进行,即粗抛、中抛和精抛。粗抛和中抛工艺段,在CMP材料的匹配施工上,一般是无纺布抛光垫搭配氧化硅抛光液,精抛工艺为阻尼布抛光垫搭配氧化硅抛光液。阻尼布抛光垫为聚氨酯树脂均匀涂布在无纺布纤维或PET薄膜表面,通过凝固成型实现工艺上对耐摩擦性、透水性、轻去除度等最后一道CMP工艺要求,再经过开槽(或有)、裁切、贴压背胶等工序完成阻尼布抛光垫的制备。
目前市面上应用于硅衬底精抛使用的阻尼布抛光垫以千*田735*为主,由于阻尼布抛光垫的凝固机理会在内部形成水滴状或者指型的小孔,用来存储运输抛光液,随着抛光垫使用时间的加长,这些小孔会逐渐被压缩,垫子内部整体的孔隙率降低,从而导致抛光效果下降。
基于此,我司开发了一款硅片精抛用阻尼布抛光垫DPN-50,通过对树脂进行调整,增加最终成品的韧性和抗压能力,使其在长时间压力作用下也能保持较好的孔隙结构,延长使用寿命。
DPN-50特点:
1)表层为多孔聚氨酯绒毛层,底部为无纺布的基材
2)绒毛层厚度较厚,质地柔软,弹性好,有助于获得低缺陷表面

DPN-50-1.5横截面

735*横截面
抛光垫DPN-50与735*的物性参数对比

从物性结果来看,DPN-50的参数和735*基本比较接近,压缩率要低一些,这主要是由于改性树脂的增韧效果导致的。

对比抛光数据,相同环境条件下DPN-50在抛光80小时后,硅片表面的HAZE值还能保持较好的水平,而735*一般在50小时左右就会出现不良。
与现有阻尼布抛光垫相比,DPN-50使用寿命更长,从而降低抛光材料使用成本,提高整体效率。