化學(xué)機(jī)械拋光用拋光墊修整器的研究.pdf

1、隨著集成電路(IC)制造技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)硅片的加工精度和表面質(zhì)量提出了更高的要求，而傳統(tǒng)的拋光技術(shù)已不能滿足要求?；瘜W(xué)機(jī)械拋光(CMP)是目前唯一能夠?qū)崿F(xiàn)硅片局部和全局平坦化的實(shí)用技術(shù)和核心技術(shù)，正廣泛地應(yīng)用于IC制造中。 拋光墊是化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)系統(tǒng)中的主要耗材之一，拋光墊的結(jié)構(gòu)和表面粗糙度對(duì)CMP過程中的硅片材料去除率和表面粗糙度有很大影響。但是拋光墊經(jīng)過一段時(shí)間的使用后，表面會(huì)發(fā)生惡化從而降低拋光效果。因此，需要使

2、用金剛石修整器對(duì)拋光墊進(jìn)行修整，恢復(fù)其使用性能。但是目前的修整工藝還主要停留在經(jīng)驗(yàn)公式階段，沒有一個(gè)全面的理論模型。 本論文的研究希望在維持有效修整效果前提下，通過合理選擇修整器的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及拋光墊修整工藝參數(shù)，有效降低拋光墊因修整所造成的消耗。建立包含主要修整參數(shù)的拋光墊去除率模型。另外，在修整器制造方面進(jìn)行一定的探索。本文主要研究工作如下： (1)采用赫茲接觸理論，針對(duì)拋光墊修整工藝中的主要參數(shù)：修整壓力、相對(duì)轉(zhuǎn)速、

3、修整器表面金剛石顆粒尺寸和間距，提出一種化學(xué)機(jī)械拋光中拋光墊修整去除率模型。 (2)分別使用不同的金剛石顆粒尺寸和金剛石帶寬度的修整器進(jìn)行拋光墊修整試驗(yàn)，測(cè)量它們對(duì)應(yīng)的拋光墊修整去除率。與相同參數(shù)下本文模型計(jì)算的去除率進(jìn)行比較，驗(yàn)證該模型的正確性。 (3)采用金剛石顆粒成簇排列工藝，設(shè)計(jì)并制造一種新型的電鍍拋光墊修整器。并初步驗(yàn)證了該修整器的實(shí)用性。 通過建立模型以及試驗(yàn)得到了拋光墊修整參數(shù)和修整器參數(shù)對(duì)修整去除