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《北京有色金属研究总院》 2012年
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双面抛光去除非均匀性研究

王永涛  
【摘要】:随着半导体集成电路的发展,硅片的直径逐渐增大。虽然小直径硅片仍采用单面抛光加工,但为追求较好的抛光质量,双面抛光已逐渐成为大直径硅片的主要加工工艺。而IC特征线宽的减小和集成度的提高,对硅抛光片的片内去除非均匀提出了更高的要求。硅抛光片的平整度不仅影响光刻过程中的对焦精度,而且硅片抛光过程中的边缘过抛现象,即硅片边缘去除速率剧增,使得在后续IC加工过程中硅片边缘2~3mm需要去除,造成材料浪费及生产成本的提高。 本文主要根据Preston方程,从硅片相对抛光垫运动轨迹及硅片表面应力分布方面对硅片抛光去除非均匀性进行理论和实验的研究,主要工作和结果如下: (1)建立双面抛光过程中硅片相对抛光垫的运动轨迹方程,并通过Matlab模拟硅片运动轨迹在抛光垫上的分布规律。结果显示,硅片的运动轨迹主要分布在抛光垫中部的环状范围内,造成抛光垫中部的集中磨损严重,影响硅片连续抛光时的稳定性。增加硅片相对游轮片的偏心距有利于硅片运动轨迹的均匀分布。 (2)基于运动轨迹方程对硅片抛光去除速率和去除非均匀性进行理论分析和实验验证,结果显示硅片抛光去除量与硅片相对运动轨迹长度成正比,且抛光盘转速对抛光去除速率的影响较内外齿轮转速更为显著,同时建立抛光去除非均匀性函数U,当U越接近1时,抛光去除非均匀性越好。 (3)利用COMSOL Multiphysics软件建立双面抛光二维轴对称准静态模型,基于抛光质量与硅片表面von Mises应力成对应关系,以von Mises应力的分布情况代表硅片表面的抛光水平,并通过相应实验进行验证,分析得到如下结论:较大的抛光压力有利于改善硅片表面去除非均匀性,且去除速率加快;抛光垫的力学性能对抛光质量影响显著,较硬的抛光垫、较薄的抛光垫、较大的上下抛光垫厚度比有利于改善硅片边缘过抛现象,获得更好的硅片抛光效果,但去除速率却有所降低;游轮片的杨氏模量越大,有利于改善硅片边缘过抛现象,但对抛光去除速率影响不大,而随着硅片相对游轮片偏心距离的增大,硅片表面von Mises应力分布趋于平坦,有利于硅片边缘过抛现象的改善。 本文的研究结果有助于理解硅片抛光的去除机理,并可用于指导双面抛光工艺的制定以及抛光辅材的选择。
【学位授予单位】:北京有色金属研究总院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TN305.2

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 苏建修,康仁科,郭东明;超大规模集成电路制造中硅片化学机械抛光技术分析[J];半导体技术;2003年10期
2 孙禹辉,康仁科,郭东明,金洙吉,苏建修;化学机械抛光中的硅片夹持技术[J];半导体技术;2004年04期
3 闫志瑞;鲁进军;李耀东;王继;林霖;;300mm硅片化学机械抛光技术分析[J];半导体技术;2006年08期
4 张朝辉,雒建斌;化学机械抛光中抛光液流动的微极性分析[J];北京交通大学学报;2005年01期
5 杜家熙;苏建修;万秀颖;宁欣;;单晶硅片化学机械抛光材料去除特性[J];北京科技大学学报;2009年05期
6 靳永吉;CMP抛光运动机理研究[J];电子工业专用设备;2005年09期
7 史兴宽,童猛,任敬心;散粒磨粒抛光运动轨迹的分析及数学模型的建立[J];航空精密制造技术;1998年02期
8 郭东明,康仁科,苏建修,金洙吉;超大规模集成电路制造中硅片平坦化技术的未来发展[J];机械工程学报;2003年10期
9 张朝辉,雒建斌,温诗铸;化学机械抛光中纳米颗粒的作用分析[J];物理学报;2005年05期
10 苏建修,郭东明,康仁科,金洙吉,李秀娟;硅片化学机械抛光时运动形式对片内非均匀性的影响分析[J];中国机械工程;2005年09期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 苏建修,康仁科,郭东明;超大规模集成电路制造中硅片化学机械抛光技术分析[J];半导体技术;2003年10期
2 罗余庆,康仁科,郭东明,金洙吉;大直径硅晶片化学机械抛光及其终点检测技术的研究与应用[J];半导体技术;2004年06期
3 陈苏,张楷亮,宋志棠,封松林;多层互连工艺中铜布线化学机械抛光研究进展[J];半导体技术;2005年08期
4 陈志刚;陈杨;陈爱莲;;硅晶片化学机械抛光中的化学作用机理[J];半导体技术;2006年02期
5 闫志瑞;鲁进军;李耀东;王继;林霖;;300mm硅片化学机械抛光技术分析[J];半导体技术;2006年08期
6 刘长宇;刘玉岭;王娟;牛新环;;计算机硬盘基板及其CMP技术分析研究[J];半导体技术;2006年08期
7 张伟;周建伟;刘玉岭;刘承霖;;硅片研磨表面状态的改善和研磨液的改进[J];半导体技术;2006年10期
8 刘承霖;刘玉岭;张伟;武晓玲;贾英茜;;InSb半导体材料的抛光液研究[J];半导体技术;2006年12期
9 武晓玲;刘玉岭;王胜利;刘长宇;刘承霖;;pH值对铌酸锂晶片抛光速率及抛光表面的影响[J];半导体技术;2007年01期
10 严诚;金戈;王益军;张正君;孙建宁;苏德坦;;微通道板双面抛光技术[J];半导体技术;2007年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李科技;郭体强;;对集成电路用硅抛光片局部平整度的研究[A];第十届中国科协年会论文集(四)[C];2008年
2 檀柏梅;刘玉岭;赵之雯;郝子宇;周建伟;王胜利;;专用复合型表面活性剂在微电子技术中的应用[A];电子专用化学品高新技术与市场研讨会论文集[C];2004年
3 王永光;赵永武;;ULSI化学机械抛光材料分子磨损机理研究进展[A];第八届全国摩擦学大会论文集[C];2007年
4 王莹莹;;硅片去边工艺的研究[A];第二十五届中国(天津)2011’IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C];2011年
5 关守平;韩钢;石群;尤富强;;硅单晶锭加工测量方法及仪器开发[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅰ)[C];2008年
6 贺园园;姚振民;刘振淮;;化学腐蚀和机械抛光方法改善硅片崩边的研究与应用[A];第十届中国太阳能光伏会议论文集:迎接光伏发电新时代[C];2008年
7 张朝辉;雒建斌;温诗铸;;考虑抛光垫特性的CMP流动性能[A];全球化、信息化、绿色化提升中国制造业——2003年中国机械工程学会年会论文集(微纳制造技术应用专题)[C];2003年
8 苏建修;郭东明;康仁科;金洙吉;李秀娟;;硅片化学机械抛光时硅片运动形式对片内非均匀性的影响分析[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集(二)[C];2004年
9 魏昕;熊伟;袁慧;杜宏伟;;化学机械抛光机理的建模分析[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集(二)[C];2004年
10 常敏;袁巨龙;楼飞燕;王志伟;;化学机械抛光技术概述[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集(二)[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 余剑峰;新型化学机械抛光垫和抛光液的研究[D];华南理工大学;2010年
2 曹建伟;直拉式单晶硅生长炉的关键技术研究[D];浙江大学;2010年
3 刘波;二氧化铈纳米材料的可控制备及其高压结构相变的研究[D];吉林大学;2011年
4 孙禹辉;硅片化学机械抛光中材料去除非均匀性研究[D];大连理工大学;2011年
5 柴京富;集群磁流变效应研磨刷研抛工具加工机理研究[D];广东工业大学;2011年
6 郑秋云;几类铁磁流体模型及其数值求解[D];湘潭大学;2010年
7 赵文彬;冲击电压下半导体材料表面闪络现象与机理的研究[D];西安交通大学;2007年
8 黄雅婷;抛光后清洗中纳米颗粒去除机理与实验研究[D];清华大学;2010年
9 韩力英;集成电路中版图处理及互连线优化技术的研究[D];河北工业大学;2011年
10 朱祥龙;300mm硅片超精密磨床设计与开发[D];大连理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张秀芳;硅、锗切割片的损伤层研究[D];浙江理工大学;2010年
2 黄金伟;基于虚拟样机技术的硅片磨床进给系统机电协同仿真[D];大连理工大学;2010年
3 陶占春;Al_2O_3陶瓷化学机械磨削用磨具的研制及性能研究[D];大连理工大学;2010年
4 王喆;铜互连层电化学机械抛光试验台及电解液研究[D];大连理工大学;2010年
5 赵海轩;超精密磨削硅片变形规律的研究[D];大连理工大学;2010年
6 魏红波;化学机械抛光工艺中相关问题的数值模拟[D];湘潭大学;2010年
7 杨杰;集成电路用硅片加工化学品研究[D];长春工业大学;2010年
8 于祝鹏;穿通结构三极管BV_(CEO)仿真分析及一致性提高研究[D];电子科技大学;2010年
9 严波;基于虚拟样机技术的GXBPJ-70下摆式抛光机研究[D];昆明理工大学;2009年
10 杨永淼;基于查找表的CMP冗余金属填充寄生电容提取技术[D];西安电子科技大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 苏建修,康仁科,郭东明;超大规模集成电路制造中硅片化学机械抛光技术分析[J];半导体技术;2003年10期
2 孙禹辉,康仁科,郭东明,金洙吉,苏建修;化学机械抛光中的硅片夹持技术[J];半导体技术;2004年04期
3 李秀娟,金洙吉,苏建修,康仁科,郭东明;铜化学机械抛光中的平坦性问题研究[J];半导体技术;2004年07期
4 张楷亮,刘玉岭,王芳,李志国,韩党辉;ULSI硅衬底的化学机械抛光[J];半导体学报;2004年01期
5 苏建修,郭东明,康仁科,金洙吉,李秀娟;ULSI制造中硅片化学机械抛光的运动机理[J];半导体学报;2005年03期
6 史兴宽,童猛,任敬心;散粒磨粒抛光运动轨迹的分析及数学模型的建立[J];航空精密制造技术;1998年02期
7 张朝辉,温诗铸,雒建斌;薄膜润滑的微极流体模拟[J];机械工程学报;2001年09期
8 郭东明,康仁科,苏建修,金洙吉;超大规模集成电路制造中硅片平坦化技术的未来发展[J];机械工程学报;2003年10期
9 张朝辉,雒建斌,温诗铸;薄膜润滑中的微极流体效应[J];力学学报;2004年02期
10 雷红,雒建斌,马俊杰;化学机械抛光(CMP)技术的发展、应用及存在问题[J];润滑与密封;2002年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张朝辉;雒建斌;温诗铸;;考虑抛光垫特性的CMP流动性能[A];全球化、信息化、绿色化提升中国制造业——2003年中国机械工程学会年会论文集(微纳制造技术应用专题)[C];2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 P·KennedyMcEwen;边原;;焦面探测器阵列的信号处理器[J];应用光学;1988年01期
2 王志良;胡力;林为干;;介质波导中非均匀性散射的T矩阵方法[J];电子科技大学学报;1993年06期
3 刘会通,易新建;红外焦平面阵列非均匀性的两点校正及依据[J];红外与激光工程;2004年01期
4 H.Rimura;赵旭霞;;LEC In-合金GaAs的均匀性[J];微纳电子技术;1985年06期
5 周建勋;魏殿修;刘世才;;红外线性阵列温度非均匀性对阵列成象质量影响的研究[J];红外与激光工程;1993年04期
6 朱均超;刘铁根;王双;;一种接触式图像传感器非均匀性实时校正方法[J];光电子.激光;2007年09期
7 黄英东;安建波;曹礼宝;;一种新的红外焦平面阵列盲元检测与补偿方法[J];弹箭与制导学报;2010年06期
8 王巍;王晶;王锦春;;CTIA型红外焦平面阵列非均匀性研究[J];航空兵器;2011年03期
9 王志良,胡力,林为干;介质波导中非均匀性多散射的T矩阵公式[J];电子科技大学学报;1994年01期
10 高山;;热像仪非均匀性修正系数的串行下载[J];红外与激光工程;2006年S5期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 苏建修;郭东明;康仁科;金洙吉;李秀娟;;硅片化学机械抛光时硅片运动形式对片内非均匀性的影响分析[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集(二)[C];2004年
2 孙振华;王树嵘;李扶利;张云波;刘强;;大直径无蜡抛光垫的研制[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
3 肖创柏;李衍达;;基于分形布朗运动曲面的油气检测[A];1995年中国地球物理学会第十一届学术年会论文集[C];1995年
4 陈学忠;王晓青;;强震前短临地震前兆时空分布非均匀性变化特征[A];中国地震学会第九次学术大会论文摘要集——纪念李善邦先生百年诞辰[C];2002年
5 蔡学榆;马长林;张金龙;李传义;尹道乐;;扩散Nb_3Sn膜晶粒非均匀性与位错界面的电子显微观察[A];第三次中国电子显微学会议论文摘要集(二)[C];1983年
6 高山;;热像仪非均匀性修正系数的串行下载[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(E 光电子器件技术专题)[C];2006年
7 孙振华;;新型高分子复合材料-国产无蜡抛光垫的制备[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
8 胡强;李松林;李恒远;;碘化铯(铊)晶体的研究进展[A];二〇〇九全国核反应会暨生物物理与核物理交叉前沿研讨会论文摘要集[C];2009年
9 王华林;耿杰;;山东断裂活动的时、空转换及其非均匀性[A];1992年中国地球物理学会第八届学术年会论文集[C];1992年
10 徐祥德;施晓晖;谢立安;;夏季风变异对春季海陆表面气温年代际非均匀变化的响应[A];中国气象学会2006年年会“季风及其模拟”分会场论文集[C];2006年
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1 常佳;砷化镓—成功走向规模化生产[N];中国有色金属报;2004年
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3 王小庆;四十六所:以GaAs生产为主[N];中国电子报;2002年
4 翁慧翔;让药物效用发挥到极致[N];中国医药报;2005年
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1 孙禹辉;硅片化学机械抛光中材料去除非均匀性研究[D];大连理工大学;2011年
2 王永光;基于分子量级的化学机械抛光材料去除机理的理论和试验研究[D];江南大学;2008年
3 李军;硬脆材料超精密加工关键技术研究[D];中国科学院研究生院(理化技术研究所);2007年
4 楼飞燕;CMP中抛光液膜特性的数值仿真和实验研究[D];浙江工业大学;2009年
5 陈永强;非均匀材料有效力学性能和破坏过程的数值模拟[D];清华大学;2001年
6 向家琳;考虑介质随机性和非均匀性的波动问题边界元法[D];清华大学;1994年
7 张娟霞;混凝土结构破坏机理的数值试验研究[D];东北大学;2006年
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1 王永涛;双面抛光去除非均匀性研究[D];北京有色金属研究总院;2012年
2 邢雪岭;基于仿生结构的锡抛光垫抛光机理的研究[D];沈阳理工大学;2011年
3 张田;基于葵花籽粒结构的仿生抛光垫设计制造及抛光液流场的研究[D];沈阳理工大学;2011年
4 段敏;基于葵花籽粒结构仿生抛光垫的设计制造及运动场的研究[D];沈阳理工大学;2011年
5 李楠;基于葵花籽粒结构仿生抛光垫的设计制造及压力场的研究[D];沈阳理工大学;2011年
6 吴雪花;抛光垫特性及其对化学机械抛光效果影响的研究[D];大连理工大学;2005年
7 邓丽珍;非均匀环境下地面动目标检测技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
8 张磊;利用荧光技术对SiO_2胶体流动性能的实验研究[D];清华大学;2004年
9 范俞杰;超精密双面抛光加工过程平稳性的研究[D];浙江工业大学;2012年
10 邱生祥;化学机械抛光用抛光垫修整器的研究[D];大连理工大学;2008年
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