聚醚醚酮（PEEK）因其**的耐高溫性、化學(xué)惰性、高機(jī)械強(qiáng)度及超低污染特性等優(yōu)勢，正成為高端CMP保持環(huán)的理想選擇。本文將解析CMP保持環(huán)的技術(shù)要點(diǎn)，并重點(diǎn)探討PEEK在其中的先進(jìn)應(yīng)用。

*上述PEEK應(yīng)用領(lǐng)域所列的應(yīng)用范圍為PEEK的常規(guī)應(yīng)用范圍，PEEK的應(yīng)用情況以官方披露信息為準(zhǔn)。

一、什么是CMP保持環(huán)？

CMP(Chemical Mechanical Polishing)，化學(xué)機(jī)械研磨，也可被叫做Chemical Mechanical Planarization化學(xué)機(jī)械平坦化，是一種結(jié)合化學(xué)腐蝕和機(jī)械拋光的關(guān)鍵工藝，用來移除晶圓表面多余/不規(guī)則的介質(zhì)層，以達(dá)到晶圓表面高精度的平整化。

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*上述PEEK應(yīng)用領(lǐng)域所列的應(yīng)用范圍為PEEK的常規(guī)應(yīng)用范圍，PEEK的應(yīng)用情況以官方披露信息為準(zhǔn)。

CMP通常會在半導(dǎo)體制造中被頻繁應(yīng)用，通過CMP可進(jìn)行多種表面介質(zhì)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(huán)(CMP Retaining Ring)、隔膜(Membrane)等等耗材。

二、CMP保持環(huán)的作用

*上圖僅為模擬演示用途，不代表實(shí)際場景，具體以實(shí)際情況為準(zhǔn)。

CMP保持環(huán)是一種環(huán)狀構(gòu)件，安裝在研磨頭組件上，起到以下核心作用：

固定晶圓/FUNCTION

在拋光過程中，保持環(huán)將晶圓固定在拋光頭內(nèi)，防止晶圓在高速旋轉(zhuǎn)和壓力作用下發(fā)生偏移或滑動，確保晶圓位置的相對穩(wěn)定性。

改善邊緣效應(yīng)，提升均勻性/ FUNCTION

通過設(shè)計(jì)及工藝調(diào)整，保持環(huán)能夠有效防止晶圓邊緣因受壓而出現(xiàn)“過磨”現(xiàn)象，確保晶圓表面的均勻拋光，提高良率。

保護(hù)晶圓邊緣/ FUNCTION

在拋光過程中，保持環(huán)可以一定程度上對晶圓邊緣提供緩沖和保護(hù)，避免產(chǎn)生崩邊或裂紋。

CMP保持環(huán)的精度與性能，直接影響晶圓研磨質(zhì)量，是決定良率和工藝穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素之一。

三、CMP保持環(huán)所面臨的挑戰(zhàn)

CMP工藝對保持環(huán)提出了嚴(yán)苛的使用環(huán)境要求，其面臨的主要挑戰(zhàn)包括：

1.嚴(yán)苛的機(jī)械負(fù)載

高壓摩擦環(huán)境/ ENVIRONMENT

保持環(huán)需施加比晶圓更高的下壓力，以防止晶圓飛脫，同時承受與研磨墊的高速摩擦。

動態(tài)磨損 / ENVIRONMENT

晶圓邊緣與保持環(huán)持續(xù)在工藝過程中發(fā)生碰擦，保持結(jié)構(gòu)的完整性與避免損耗對材料的性能發(fā)起了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求 / ENVIRONMENT

保持環(huán)的剛性（抗變形）與韌性（抗沖擊）需平衡，以避免因應(yīng)力集中導(dǎo)致崩裂或尺寸漂移。

*上圖僅為模擬演示用途，不代表實(shí)際場景，具體以實(shí)際情況為準(zhǔn)。

2.化學(xué)腐蝕環(huán)境

一片晶圓從空白到布滿器件和電路需要經(jīng)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(yīng)用在硅片制造工藝流程以及半導(dǎo)體/IC制造工藝流程中。隨著封裝技術(shù)的發(fā)展，CMP也在部分的后道封裝工藝流程中被應(yīng)用。

CMP保持環(huán)的性能要求一覽

四、PEEK材料的應(yīng)用優(yōu)勢

隨著制程演進(jìn)，傳統(tǒng)材料已難以滿足高端CMP應(yīng)用需求。PEEK材料以其高綜合性能，正在成為新一代保持環(huán)的核心用材。其關(guān)鍵優(yōu)勢包括：

在某些高壓/高溫/高機(jī)械研磨的CMP工藝中，PEEK保持環(huán)的使用壽命甚至可以達(dá)到傳統(tǒng)材質(zhì)的數(shù)倍。

五、保持環(huán)的結(jié)構(gòu)類型和市場趨勢

*上述PEEK應(yīng)用領(lǐng)域所列的應(yīng)用范圍為PEEK的常規(guī)應(yīng)用范圍，PEEK的應(yīng)用情況以官方披露信息為準(zhǔn)。

目前常見的CMP保持環(huán)主要分為兩種結(jié)構(gòu)形式：

1.貼片式保持環(huán)

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

2.包覆式保持環(huán)

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

兩種結(jié)構(gòu)在市場中均有廣泛應(yīng)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(huán)的增長潛力正快速釋放。

六、CMP保持環(huán)PEEK解決方案

CMP保持環(huán)的性能離不開優(yōu)質(zhì)原材料的支持，對聚合物的純度、穩(wěn)定性、加工性能要求極高。

普威復(fù)材PEEK經(jīng)過長期市場驗(yàn)證，在CMP保持環(huán)應(yīng)用中表現(xiàn)優(yōu)異。

*上述PEEK應(yīng)用領(lǐng)域所列的應(yīng)用范圍為PEEK的常規(guī)應(yīng)用范圍，PEEK的應(yīng)用情況以官方披露信息為準(zhǔn)。

它具有出色的熔體穩(wěn)定性，確保長時間連續(xù)穩(wěn)定加工，適合用于精密注塑成型，能夠加工復(fù)雜結(jié)構(gòu)件。其主要優(yōu)勢包括：

//高純凈度，降低黑點(diǎn)及雜質(zhì)的可能性

//優(yōu)異的韌性與抗沖擊性能，適合承受高壓摩擦

//高尺寸穩(wěn)定性與標(biāo)準(zhǔn)流動性，加工性優(yōu)異

//電氣、化學(xué)、阻燃性能優(yōu)異，可支持多種制程需求

//支持定制化配方與改性方案，滿足客戶特定應(yīng)用挑戰(zhàn)