化學機械拋光用拋光墊修整器的研究.pdf

1、隨著集成電路(IC)制造技術的飛速發(fā)展，對硅片的加工精度和表面質量提出了更高的要求，而傳統(tǒng)的拋光技術已不能滿足要求。化學機械拋光(CMP)是目前唯一能夠實現(xiàn)硅片局部和全局平坦化的實用技術和核心技術，正廣泛地應用于IC制造中。 拋光墊是化學機械拋光(CMP)系統(tǒng)中的主要耗材之一，拋光墊的結構和表面粗糙度對CMP過程中的硅片材料去除率和表面粗糙度有很大影響。但是拋光墊經過一段時間的使用后，表面會發(fā)生惡化從而降低拋光效果。因此，需要使

2、用金剛石修整器對拋光墊進行修整，恢復其使用性能。但是目前的修整工藝還主要停留在經驗公式階段，沒有一個全面的理論模型。 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構參數以及拋光墊修整工藝參數，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的拋光墊去除率模型。另外，在修整器制造方面進行一定的探索。本文主要研究工作如下： (1)采用赫茲接觸理論，針對拋光墊修整工藝中的主要參數：修整壓力、相對轉速、

3、修整器表面金剛石顆粒尺寸和間距，提出一種化學機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行拋光墊修整試驗，測量它們對應的拋光墊修整去除率。與相同參數下本文模型計算的去除率進行比較，驗證該模型的正確性。 (3)采用金剛石顆粒成簇排列工藝，設計并制造一種新型的電鍍拋光墊修整器。并初步驗證了該修整器的實用性。 通過建立模型以及試驗得到了拋光墊修整參數和修整器參數對修整去除