IC制造中硅片化学机械抛光材料去除机理研究.pdf免费全文阅读

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大连理工大学 博士学位论文 IC制造中硅片化学机械抛光材料去除机理研究 姓名：苏建修 申请学位级别：博士 专业：机械制造及其自动化 指导教师：郭东明;康仁科 座机电话号码 大连理一[大学博士学位论文 摘 要 集成电路 IC 是信息产业的技术基础，是推动高新技术发展的核心驱动力。化学 机械抛光 chemicalmechanical 和局部平整度，在超大规模集成电路 ULSI 制造中，它不仅在材料制备阶段用于加工 单晶硅衬底，而且也是多层布线金属互连结构工艺中理想的层间平坦化方法。目前，CMP 技术已成为ULSI时代最广泛使用的平坦化技术。 CMP过程的精确控制在很大程度上取决于对其材料去除机理的认识和理解，但是， 目前对CMP的材料去除机理、材料去除非均匀性形成机理、CMP过程变量和技术等方 面的许多问题还没有完全弄清楚，在很大程度上人们还是通过经验或半经验的手段控制 CMP过程。随着芯片特征尺寸的不断缩小和芯片集成度的不断提高，对CMP技术提出 了更高的要求，目前的CMP技术水平已不能满足下一代Ic芯片制造的工艺要求。探索 ch诬机理是提高CMP技术水平的重要基础研究工作。 本文从接触、摩擦、磨损、磨粒运动轨迹方面对硅片化学机械抛光材料去除机理进 行细致研究，主要研究工作如下： 1 根据摩擦和磨损理论，提出了硅片与抛光垫之间的接触形式判别方法，研究 了CMP过程中硅片表面材料摩擦和磨损行为，结果表明：硅片与抛光垫的接触形式是 实体接触，，抛光压力完全由抛光垫微凸峰承担，硅片表面的润滑状态为化学边界润滑。 2 根据硅片CMP特性，建立了CMP过程中作用于硅片表面的摩擦力及摩擦力 分布的理论模型，并通过实验证明了所建立模型的正确性。在此基础上

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