CMP抛光速率检测

可送检的样品类型与对应检测项目

检测项目

1. 二氧化硅介质层抛光速率：常规浆料300-700nm/min，高速浅槽隔离浆料可达1000nm/min以上

2. 钨金属层去除速率：1500-3000nm/min，钨对氧化硅选择比不小于50:1

3. 铜及阻挡层抛光速率：铜体去除300-800nm/min，终抛段铜与钽氮阻挡层选择比控制在1:1量级

4. 多晶硅抛光速率：200-600nm/min，多晶硅对氧化硅选择比1.5-4:1

5. 片内速率非均匀性：49点膜厚分布测量，控制限不大于3%-5%

6. 图形片碟坑与侵蚀：100μm宽图形碟坑不大于50nm，氧化硅侵蚀不大于30nm

检测范围

1. 半导体晶圆：8英寸、12英寸硅片，14nm-90nm制程铜互连、钨塞与浅槽隔离平坦化工序

2. 超硬衬底：4H碳化硅（速率50-500nm/h量级）、蓝宝石（粗抛0.5-1μm/min、精抛0.05-0.2μm/min）、氮化镓自支撑衬底

3. CMP抛光液：二氧化硅溶胶磨料（粒径30-120nm）、氧化铈磨料（50-200nm）、氧化铝磨料体系

4. 抛光耗材：聚氨酯硬垫、软垫、多孔垫及配套金刚石修整盘

5. 膜层体系：二氧化硅、氮化硅、多晶硅、铜、钨、钽及钽氮阻挡层

6. 光学晶体：熔融石英、蓝宝石窗口片、微晶玻璃的抛光速率与粗糙度联评

检测方法

1. GB/T 40279-2021 硅片表面薄膜厚度的测试 光学反射法，以抛光前后膜厚差与时间之比计算去除速率

2. GB/T 14141-2009 硅外延层、扩散层和离子注入层薄层电阻的测定 直排四探针法，由方阻变化换算导电膜剩余厚度与去除速率

3. GB/T 1551-2021 硅单晶电阻率的测定 直排四探针法和直流两探针法，用于硅衬底抛光过程电阻率一致性核查

4. GB/T 36969-2018 纳米技术 原子力显微术测定纳米薄膜厚度的方法，测量微小图形台阶高度与局部去除量

5. GB/T 19921-2018 硅抛光片表面颗粒测试方法与GB/T 6624-2009 硅抛光片表面质量目测检验方法，控制抛光后表面缺陷水平

6. GB/T 43313-2023 碳化硅抛光片表面质量和微管密度的测试 共焦点微分干涉法，配套称重法评价碳化硅衬底超低速抛光过程

检测设备

1. 全自动晶圆化学机械抛光机：适配8-12英寸晶圆，抛头压力0.5-5psi连续可调，盘速0-150rpm，带实时终点检测系统

2. 椭圆偏振薄膜测厚仪：光谱范围245-1690nm，膜厚分辨力0.01nm，支持49点自动扫描测厚

3. 反射光谱膜厚仪：测厚范围10nm-50μm，厚度重复性±0.5nm，配速率计算软件

4. 直排四探针方阻测试仪：方阻量程10⁻³-10⁷Ω/□，重复性±0.3%

5. 触针式台阶轮廓仪：纵向分辨力0.1nm，纵向量程2nm-1mm，触针力1-15mg可调

6. 原子力显微镜：纵向分辨力优于0.1nm，水平扫描范围不小于90μm×90μm

7. X射线荧光镀层测厚仪：可测铝到铀元素，薄膜厚度1nm-50μm，精度±2%

8. 精密分析天平：分度值0.01mg，最大称量220g，配防风罩用于称重法速率测定

9. 激光粒度仪：粒径范围0.6nm-3μm，用于抛光液磨料粒径与大颗粒计数监控

10. 精密酸度计与Zeta电位分析仪：pH精度±0.001，电位范围±500mV，监控浆料酸碱度与分散稳定性