PEEK應用丨PEEK材料在CMP保持環上的應用與關鍵技術解析

在半導體制造過程中，CMP（Chemical Mechanical Polishing，化學機械研磨）工藝至關重要。

CMP保持環作為該工藝中的關鍵耗材，對晶圓起到固定、支撐的作用。隨著工藝復雜度提升，對保持環材料的性能要求也日益嚴苛。

聚醚醚酮（PEEK）因其**的耐高溫性、化學惰性、高機械強度及超低污染特性等優勢，正成為高端CMP保持環的理想選擇。本文將解析CMP保持環的技術要點，并重點探討PEEK在其中的先進應用。

*上述PEEK應用領域所列的應用范圍為PEEK的常規應用范圍，PEEK的應用情況以官方披露信息為準。

CMP(Chemical Mechanical Polishing)，化學機械研磨，也可被叫做Chemical Mechanical Planarization化學機械平坦化，是一種結合化學腐蝕和機械拋光的關鍵工藝，用來移除晶圓表面多余/不規則的介質層，以達到晶圓表面高精度的平整化。

*上述PEEK應用領域所列的應用范圍為PEEK的常規應用范圍，PEEK的應用情況以官方披露信息為準。

CMP通常會在半導體制造中被頻繁應用，通過CMP可進行多種表面介質的移除（氧化硅/鎢/銅 等）。

CMP工藝會使用到研磨液(Slurry)、研磨/拋光墊(Pad)、拋光墊修整器(Pad Conditioner)、CMP保持環(CMP Retaining Ring)、隔膜(Membrane)等等耗材。

*上圖僅為模擬演示用途，不代表實際場景，具體以實際情況為準。

CMP工藝對保持環提出了嚴苛的使用環境要求，其面臨的主要挑戰包括：

*上圖僅為模擬演示用途，不代表實際場景，具體以實際情況為準。

一片晶圓從空白到布滿器件和電路需要經過多次CMP制程，其需要研磨的材料會有所不同。本文將列舉以下常見的三種研磨漿料。

CMP工藝通常被應用在硅片制造工藝流程以及半導體/IC制造工藝流程中。隨著封裝技術的發展，CMP也在部分的后道封裝工藝流程中被應用。

隨著制程演進，傳統材料已難以滿足高端CMP應用需求。PEEK材料以其高綜合性能，正在成為新一代保持環的核心用材。其關鍵優勢包括：

在某些高壓/高溫/高機械研磨的CMP工藝中，PEEK保持環的使用壽命甚至可以達到傳統材質的數倍。

*上述PEEK應用領域所列的應用范圍為PEEK的常規應用范圍，PEEK的應用情況以官方披露信息為準。

目前常見的CMP保持環主要分為兩種結構形式：

高性能塑料貼片通過膠粘固定在金屬基環上。工藝成熟、加工靈活，但存在金屬外露和膠粘劑污染風險。

采用高性能塑料整體注塑包覆金屬環，外觀無金屬裸露，無粘結界面污染，更適合高潔凈制程，正逐步被客戶驗證及接受。

兩種結構在市場中均有廣泛應用，且皆可使用PEEK材料制備。隨著客戶對潔凈度與一致性要求提升，包覆式保持環的增長潛力正快速釋放。

CMP保持環的性能離不開優質原材料的支持，對聚合物的純度、穩定性、加工性能要求極高。

普威復材PEEK經過長期市場驗證，在CMP保持環應用中表現優異。

*上述PEEK應用領域所列的應用范圍為PEEK的常規應用范圍，PEEK的應用情況以官方披露信息為準。

它具有出色的熔體穩定性，確保長時間連續穩定加工，適合用于精密注塑成型，能夠加工復雜結構件。其主要優勢包括：