一、什么是CMP技术？
芯片制造工最主要的抛光技术叫做化学机械研磨或者化学机械平坦化，简称CMP (Chemical Mechanical Planarization)，用于满足芯片制造中对表面平整度、光洁度等严格要求的关键技术。对于0.35um以下芯片的制程，CMP技术已经成为各大芯片厂不可缺少的晶圆平坦化技术。
抛光液和抛光垫是CMP技术的核心
抛光垫一般由多孔结构的高分子材料制成，多孔结构利于打磨及容纳吸收抛光液；为确保优异的打磨效率和均匀性，抛光垫需要定期更换和维护。
抛光液通常由液态刻蚀溶剂、分散剂、pH调节剂及固态细小磨料构成。抛光液的配方是厂商机密，抛光液中的湿化学品纯度、配比与浓度需精细控制，以保障稳定腐蚀速度与高选择比。
二、抛光液的在线质量检测与存放主要注意哪些点？
抛光液必须现场调配，且立即使用。先进制程采用非接触式的称重计量法来做配比，采用梅特勒托利多自动化的高精密称重模块来实现每次0.5g的调配精度。
配置好的抛光液再通过在线pH等检测后，在打磨过程中持续注入，让液体时刻保持流动，有效带走研磨中产生的热量和碎屑。
高精度称重方案
耐颗粒物，耐腐蚀的pH传感器
定期使用密度计测量抛光液在不同存放时间点的密度，可以判断抛光液的稳定性，设计紧凑，可随身携带的便携式密度计是此场景下评估半导体抛光液的稳定性的良好选择。
便携式密度计
三、质量实验室如何做好抛光液的检测？
针对抛光液，芯片制造工厂通常必须做离线的复核，以确保抛光液的质量始终可靠。在质量实验室中，抛光液必须满足相应的金属杂质含量和颗粒的要求，此外浓度，密度，固含量，pH等参数也至关重要。梅特勒托利多的实验室分析仪器为半导体抛光液的生产、质量控制提供良好的解决方案。
1)密度折光联用用于半导体抛光液的快速浓度监测
密度计能够快速、准确地测量半导体抛光液的密度。与折光模块联用可快速评估抛光液的固含量和湿化学品浓度，通过密度-折光测量样品的密度和折光率，结合事先建立的密度 – 比重校准曲线，折光率-浓度校准曲线，就可以实时监测抛光液中固体颗粒与湿化学品的浓度。
2)化学成分分析
滴定法通常用于分析半导体抛光液中的化学成分含量。相比于在线设备，滴定法能够提供高精度的分析结果，梅特勒托利多超越系列电位滴定仪可为客户提供定制化方法优化服务，帮助客户提升测试的准确性以保证产品质量的稳定性。
密度折光联用
自动电位滴定仪
3)固含量检测的快速检测
传统的固含量测试方法为烘箱法，往往会面临恒重不通过，以及进出烘箱时样品吸水的问题，导致测试结果不通过，测试时间长的问题；梅特勒托利多快速水份仪采用卤素灯加热和高精度称量传感器相结合的方法，可在5分钟之内完成测试抛光液的固含量的测试，同时确保绝佳的测试重复性；
4)酸碱度（pH 值）测定
不同的抛光工艺和晶圆材料需要特定 pH 值范围的抛光液来保证最佳的研磨效果。梅特勒托利多SE/SD系列仪表搭配InLab系列高精度电极能够精确测定抛光液的 pH 值，满足客户低于0.05pH的重复性要求；
快速水份仪
高精度pH计
5)实验室称量
值得一提的是，检测实验室中涉及的的化学试剂普遍具有腐蚀性，采用传统下皿式天平会存在腐蚀到传感器的风险，梅特勒托利多XPR分析天平采用后置式传感器，同时承水盘，防风罩等部件均可单独更换，易于清洁维护；
XPR系列分析天平
随制程的逐步缩小，光刻次数、刻蚀次数大幅增加，带动 CMP 工艺步骤增加；以65纳米逻辑芯片为例，制程CMP步骤通常在12-14次，抛光液种类不超过五六种；而14纳米以下的制程，CMP步骤多达30次，抛光液种类超过20种。应对半导体产业与抛光液的快速发展，我们将继续提供创新解决方案，助力企业突破技术挑战，实现制程的精进与良率的提升！
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