固結磨料化學機械拋光硅片的應用基礎研究.pdf

1、化學機械拋光(CMP)技術可以有效地實現硅片的局部和全局平坦化,目前廣泛應用于超大規(guī)模集成電路的制造中。隨著IC產業(yè)的蓬勃發(fā)展,硅片直徑越來越大,對CMP技術提出了新的要求。近年來,固結磨料化學機械拋光技術以其工藝可控性強、加工效率高、加工成本低以及綠色環(huán)保等一系列優(yōu)點受到越來越多的關注。在固結磨料拋光硅片的應用推廣過程中,需要解決的問題有很多,本文針對其中的幾個關鍵性技術問題,開展了如下工作:
　　 1.開展了固結磨料拋光的材

2、料去除均勻性研究。建立了固結磨料拋光的應力場模型,利用等效應力分布的均勻性和應力值的大小來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等效應力大小及其分布均勻性的影響規(guī)律。針對不均勻的應力分布,提出了兩條加載方式的改進措施:加厚承載器和重新設計加載裝置,并對加載裝置的尺寸進行了優(yōu)化。
　　 2.建立了冰結合劑拋光盤融化速率的有限元模型。通過測溫實驗驗證了模型的可靠性,

3、系統(tǒng)的分析了環(huán)境溫度、壓強、主軸轉速、偏心距和拋光時間對融化速率的影響,得出了有益于冰盤拋光穩(wěn)定進行的工藝參數。
　　 3.建立了固結磨料拋光的平面度預測模型。利用Matlab開發(fā)了一個用戶界面,根據輸入的工件初始形貌及加工參數值,可以預測出加工后工件的表面形貌,并從材料去除率的角度驗證了該模型的正確性。利用該模型研究了各加工工藝參數對材料去除率和平面度的影響規(guī)律。
　　 4.開展了固結磨料拋光實驗。通過兩組對比實驗證明