国产化新突破！PEEK注塑技术打造半导体CMP研磨环实现降本替代

CMP研磨环又称CMP固定环，指在化学机械平坦化工艺中用于固定晶圆的部件，其能够压平抛光垫，以避免晶圆出现机械磨损。CMP研磨环需具备纯净度高、振动频率低、耐磨性好、耐腐蚀性佳等特点，在半导体制造、先进封装等领域应用较多。

为什么常用PEEK材料加工制造CMP研磨环？

抛光过程中，有两种挡圈，一种是金属挡圈，另一种是塑料挡圈。然而与塑料研磨环相比，金属研磨环的摩擦系数高，表面容易划伤，因此使用寿命短。同时，金属环还有可能导致严重的颗粒生成，从而导致晶片质量下降。所以，越来越多的制造商已经从金属环转向塑料环（例如PEEK）。通常情况下，PEEK大管由于易于加工被大多用于加工过程中。

在半导体CMP研磨环应用中因其会与晶圆、抛光液和抛光垫直接接触，而PEEK作为高性能工程塑料，以出色的综合性能具备以下条件：

• 耐磨损性：在氧化物和钨抛光液等恶劣环境下，注塑PEEK研磨环的使用寿命更长，是普通环的2倍以上，能够更好地承受CMP工艺中的高压力和高摩擦力，有效降低设备的更换频率和生产成本以及设备维护工作量。
• 耐化学性：PEEK研磨环对大多数有机溶剂有强耐化学性，室温下不溶于常见溶剂，可耐受pH1-14的酸碱环境，长期使用下能抵抗弱酸弱碱，这对于CMP工艺中的过氧化氢、氨水、盐酸等PEEK均适用。
• 尺寸稳定性：使用PEEK注塑加工的CMP研磨环线胀系数与金属铝非常接近，即使在高温条件下，也能维持较高的模量，保证了研磨环在使用过程中的尺寸精度和稳定性，减少因热膨胀或收缩导致的设备精度下降问题。

通过精密注塑成型CMP研磨环的关键加工优势

1.良好的表面质量

以注塑技术加工成型的研磨环表面光滑，能够减少颗粒的附着和释放，有助于提高半导体制造过程中的良品率。

2.高精度复杂结构一体化成型

注塑工艺能够一次性成型具有复杂沟槽、流道和精密配合面的研磨环结构，通过优化模具设计，注塑成型的PEEK研磨环可实现±0.01mm的高精度，完全满足半导体制造对尺寸稳定性的严苛要求。

3.生产效率高且成本优势显著

精密注塑工艺通过自动化系统和优化工艺参数，可大幅缩短生产周期，提高生产效率。与传统的机加工方式相比，注塑加工表面质量高，不仅减少了后续加工步骤，还降低了人工成本和材料浪费。

总结随着半导体行业向更高制程、更精密制造迈进的背景下，PEEK注塑技术制造的CMP研磨环实现了高质量、高精度与高效生产，不仅能满足当前工艺对核心部件的严苛要求，更将为半导体制造的良率提升与成本优化提供有力支撑，并推动着半导体产业链关键环节的持续升级。