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半导体硅片化学研磨机工艺的分析

摘要：化学研磨机是以研磨机为主体，并且通过机械作用（例如压力，旋转和化学暴露）研磨硅晶片的表面，并且可以在整个板上去除该步骤,是一种全局平坦化技术。本论文分析了半导体晶片化学机械的研磨机工艺，介绍了化学研磨机的基本知识，带硅片的化学研磨机的基本工艺流程图，分析了现有半导体晶片研磨工艺中存在的主要缺陷。建议改变磨削参数，改善板材划痕状态，改变磨削后的清洗参数，以提高清洗效果，减少颗粒数量，分析相应的磨削效果，包括研磨速度，平坦效果和随后的清洗效果，改善了硅片的研磨过程。提高了硅晶片研磨过程的研磨效率和清洁效率水平。

关键词：半导体硅片；化学研磨机；缺陷

目录

8401_WPSOffice_Level11.引言 1

28216_WPSOffice_Level12.化学研磨机的基本知识 1

21981_WPSOffice_Level22.1化学研磨机原理 1

19345_WPSOffice_Level22.2化学研磨机的设备 2

20472_WPSOffice_Level13.硅片化学研磨机的工艺过程 2

4073_WPSOffice_Level23.1化学研磨机工艺 2

12183_WPSOffice_Level23.2硅片CMP研磨过程 3

7482_WPSOffice_Level14.硅片化学研磨机的主要缺陷 5

27836_WPSOffice_Level24.1微划伤缺陷 5

31144_WPSOffice_Level24.2研磨后微粒缺陷 5

21112_WPSOffice_Level15.解决措施 7

13179_WPSOffice_Level1结论 7

20366_WPSOffice_Level1参考文献 9

31156_WPSOffice_Level1致谢 10

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1.引言

随着集成电路的线宽变窄和技术的提高，对半导体晶片尺寸的要求越来越高，对表面质量的要求也越来越高。将化学机器研磨机应用于半导体晶片以去除由切割过程引起的锯痕和表面损坏。因此，显着改善了半导体晶片的总厚度的平坦度，翘曲和偏差。化学研磨机悬浮液是精密平板加工领域的重要化学消耗品之一，广泛应用于半导体晶片和蓝宝石晶片等精密平板加工领域。这是精密加工领域研究人员的热门话题。例如，2006年，张伟，周建伟等人。进行研究以改善硅晶片表面研磨的条件并改善研磨液。1999年，Z.J。Pei，S.R。Billingsley和S.Miura研究了研磨以减少硅晶片上的表面缺陷。2012年，L。CharlesHardy，HeatherK.Kranz发表了关于浆料成分和改善板材表面的方法的专利。在研磨液的制造和销售方面，外国和美国PRP公司致力于生产高性能研磨液，这些研磨液占有很大的市场份额，嘉实多在英国生产的研磨液的生产率指数在行业中处于领先地位;陈氏科技有限公司生产的磨削液达到了进口产品的水平，具有优异的性能，具有优异的悬浮，分散，润滑，冷却和清洗特性。研磨机化学机器是用于半导体晶片的精确平面处理的处理方法。化学机械研磨机的过程包括物理和化学去除过程。在研磨过程中，硅晶片的表面与碱性物质发生化学反应，形成剪切力非常低的化学反应膜，在研磨机机器下除去反应膜，研磨颗粒。当与化学反应和研磨机机器结合时，改善了硅晶片表面上的诸如TTV和粗糙度的缺陷。

2.化学研磨机的基本知识

2.1化学研磨机原理

研磨机化学机器是化学蚀刻和机械研磨的组合（如图1所示）。该过程是在一定压力和存在研磨液的条件下使工件相对于研磨盘旋转。磨料颗粒的机械研磨和化学氧化剂的腐蚀作用完成了从工件表面去除材料以获得光滑的表面。

图1化学研磨机示意

化学机械研磨机的机制包括许多学科，如化学，流体力学，摩擦学和材料科学。对化学机器研磨机的化学和机械作用的协同效应是润湿剂，活性成分和研磨表面。发生化学反应，导致表面钝化或弱化。悬浮颗粒的剪切和研磨作用除去表面改性层（钝化或弱化层）并从研磨表面除去产物并与悬浮液一起离开。

2.2化学研磨机的设备

目前，应用材料（AMAT）和EBARA（EBARA）主要用于工业中使用的化学机械研磨机。两家厂商都有合理的设计和稳定的性能，而且目前市场占有率极高，这种化学研磨机的结构略有不同，但主体和设计原理相似，主要包括以下主要部件：FactoryInterface英文缩写FI，机械传动模块）、Polisher(研磨模块)、Cleaner(清洗模块)等基本模块。这三个主要部件中的每一个都执行主要功能：机械传递部件FI用于在设备的各个模块之间传输硅。研磨机的研磨单元主要包括：Head(