固結(jié)磨料化學(xué)機(jī)械拋光硅片的應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)技術(shù)可以有效地實(shí)現(xiàn)硅片的局部和全局平坦化,目前廣泛應(yīng)用于超大規(guī)模集成電路的制造中。隨著IC產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,硅片直徑越來(lái)越大,對(duì)CMP技術(shù)提出了新的要求。近年來(lái),固結(jié)磨料化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)以其工藝可控性強(qiáng)、加工效率高、加工成本低以及綠色環(huán)保等一系列優(yōu)點(diǎn)受到越來(lái)越多的關(guān)注。在固結(jié)磨料拋光硅片的應(yīng)用推廣過(guò)程中,需要解決的問(wèn)題有很多,本文針對(duì)其中的幾個(gè)關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題,開(kāi)展了如下工作:
　　 1.開(kāi)展了固結(jié)磨料拋光的材

2、料去除均勻性研究。建立了固結(jié)磨料拋光的應(yīng)力場(chǎng)模型,利用等效應(yīng)力分布的均勻性和應(yīng)力值的大小來(lái)表征材料去除的均勻性和材料去除率的大小,綜合分析了壓力大小、承載器彈性模量、承載器厚度以及拋光墊彈性模量對(duì)等效應(yīng)力大小及其分布均勻性的影響規(guī)律。針對(duì)不均勻的應(yīng)力分布,提出了兩條加載方式的改進(jìn)措施:加厚承載器和重新設(shè)計(jì)加載裝置,并對(duì)加載裝置的尺寸進(jìn)行了優(yōu)化。
　　 2.建立了冰結(jié)合劑拋光盤(pán)融化速率的有限元模型。通過(guò)測(cè)溫實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的可靠性,

3、系統(tǒng)的分析了環(huán)境溫度、壓強(qiáng)、主軸轉(zhuǎn)速、偏心距和拋光時(shí)間對(duì)融化速率的影響,得出了有益于冰盤(pán)拋光穩(wěn)定進(jìn)行的工藝參數(shù)。
　　 3.建立了固結(jié)磨料拋光的平面度預(yù)測(cè)模型。利用Matlab開(kāi)發(fā)了一個(gè)用戶界面,根據(jù)輸入的工件初始形貌及加工參數(shù)值,可以預(yù)測(cè)出加工后工件的表面形貌,并從材料去除率的角度驗(yàn)證了該模型的正確性。利用該模型研究了各加工工藝參數(shù)對(duì)材料去除率和平面度的影響規(guī)律。
　　 4.開(kāi)展了固結(jié)磨料拋光實(shí)驗(yàn)。通過(guò)兩組對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明