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氧化铈抛光粉中CMP技术的发展和应用



氧化铈抛光粉中CMP技术的发展和应用
    随着各种高新技术产业的飞速发展,对抛光材料超光滑表面的要求越来越高;在半导体集成电路硅基片、层间介质、硬盘基片、光学玻璃、液晶玻璃、光掩模以及精密陶瓷、通讯光纤等制造中,无损、平整、光滑的超精密表面己经成为控制产品性能与质量的关键因素。实现超精密及超光滑表面需要对产品进行抛光,而化学机械抛光技术(CMP结合磨粒对抛光工件的化学吸附与机械磨削作用,能快速有效地对产品进行表面抛光,是目前最先进的表面平坦化技术。CMP技术的提出与发展现状
    半导体产业飞速发展极大地推进了社会的进步,成为衡量一个国家先进科技力量的标志。随着半导体产品核心部件芯片不断向小体积、高集成密度和高运转速度的发展,集成电路线宽也从1995年的0.35μm,发展到1998年的0.18μm,目前正向0.13μm发展;利用光刻技术将复杂电路图形传递到硅晶片或者介质层上是实现集成电路线宽不断缩小的必须手段。光刻技术主要包括三部分:硅片、曝光光源、印有电路图案的光掩模,其中光掩模作为传递电路图案的中间体,是光刻流程中造价最高的部分,也是决定半导体电路最小线宽的最重要因素。因此半导体技术对印有电路图案的光掩模表面质量要求非常高。CMP技术即为此而提出,IBM公司技术人员发现CMP技术在光刻技术中可进行有效的平坦化加工.
    在IBM公司提出CMP之前,1965年Walsh与Herzog利用Si0:溶胶对硅片进行抛光,初步发现利用这种技术可以代替传统机械磨削的抛光方式,能够获得更高的表面抛光精度和抛光速率。IBM公司在CMP技术提出和发展的初期阶段做出了突出贡献,1988年IBM公司成功地将CMP技术运用在4Mb动态随机存储器(DRAM)生产中,并将此项技术授权Intel公司和Micron公司,经多家公司联合研发,CMP技术得到飞速发展,1991年IBM公司将CMP技术用来生产64Mb动态随机存储器制造中,使得计算机显卡存储量大大提高,由此CMP技术在全世界得到迅速的发展。1992年美国SEMATECH与以色列工学院联合研发抛光设备和抛光耗材,考察不同抛光机、抛光垫和抛光液对产品性能的影响.1992年,IBM公司和Micron公司在美国第九届国际多层互联超大规模集成电路会议上,共同提出大规模半导体电路全局平坦化技术,得到全球半导体加工商的关注。自此,CMP技术的发展不仅仅局限在半导体产业,在光学玻璃、超精密陶瓷、特种玻璃、精密金属器件、精密阀门、微电子机械系统等各种精密材料加工中都得到了运用和发展。CMP技术的发展来源于实际生产,主要在生产过程中得到运用与发展,因此对CMP技术中涉及的机理研究尚不明确,目前有关抛光机理的研究仍未达到共识。
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