化學機械拋光流場的流體動力學數值模擬及離心力影響分析.pdf

1、隨著電子產業(yè)的發(fā)展壯大，半導體產業(yè)快速發(fā)展。為了得到更好的集成電路，就需要精微線規(guī)精確的多平層的晶片。目前，化學機械拋光(Chemical MechanicalPolishing，CMP)工藝是最有效的用來磨平每層晶片的技術。最基本的化學機械拋光過程，是在化學反應溶液的作用下，對工件施加一定載荷以一定的旋轉速度與旋轉的拋光墊研磨?；瘜W拋光溶液是一種對晶片有親和力的腐蝕溶液與研磨微粒的混合物。
　　 所以，晶片的平整化需要腐蝕溶液

2、的化學作用與研磨微粒的機械作用混合來完成。整個過程中主要的可變量為機床速度、下壓載荷和拋光液。這些變量影響材料拋光率、表面平坦率以及晶片的平整，最終要使得晶片表面均勻平坦。要完成這個目標，必須清楚化學機械拋光過程的機械力學作用以及拋光過程中最適宜的變量值。
　　 數值計算CMP的應力偶模型可以克服實驗和測試的局限，在CMP機理研究中得到大量發(fā)展，目前已成為一個活躍的領域。本文介紹了化學機械拋光過程的機械力學作用，并且分析了半導體

3、晶片加工中的流場效應。在標準研磨條件下計算出了拋光液壓力分布，同時得到了拋光液膜厚、轉角以及傾角的穩(wěn)定狀態(tài)。在此基礎上提出并求解了帶有離心力項的潤滑方程，通過數值模擬得到離心力對拋光液壓力分布的影響。主要結果如下：
　　 (1)通過流場動力學效應分析，建立了潤滑方程模型。
　　 (2)應用數值方法解出壓力場分布，分析了各參量的影響，發(fā)展了一套計算程序。
　　 (3)在已有潤滑方程的基礎上，本文提出并計算了帶有離心