發(fā)布時(shí)間：2021-08-28 06:00

　　隨著集成電路（IC）相關(guān)技術(shù)的蓬勃發(fā)展和不斷進(jìn)步,對(duì)集成電路芯片層間平整度的要求與日俱增,對(duì)全局平坦化工藝的要求也越來越高。電化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)（ECMP）在試件與拋光盤間引入電場(chǎng),利用電化學(xué)的陽極氧化與機(jī)械去除作用共同去除試件表面多余材料,具有良好的應(yīng)用前景。本文對(duì)微電子基材銅（Cu）和碳化硅（SiC）的電化學(xué)機(jī)械拋光工藝進(jìn)行了研究。對(duì)原有實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了改進(jìn),建立了拋光盤與試件間相對(duì)軌跡方程,對(duì)機(jī)械去除、電化學(xué)去除規(guī)律進(jìn)行了分析,進(jìn)行了多種工況下的Cu、SiC的靜態(tài)腐蝕實(shí)驗(yàn)、摩擦性能實(shí)驗(yàn)以及ECMP實(shí)驗(yàn),并對(duì)SiC-ECMP進(jìn)行了機(jī)理分析。對(duì)于Cu,分別在H₂O、H₃PO₄-BTA、HEDP-PHT中進(jìn)行了靜態(tài)腐蝕實(shí)驗(yàn),分析了Cu的陽極腐蝕在多種電壓下的變化規(guī)律;在多種拋光液、電壓、試件轉(zhuǎn)速、載荷下進(jìn)行了摩擦實(shí)驗(yàn),分析了摩擦系數(shù)的變化規(guī)律;在多種拋光液、拋光盤轉(zhuǎn)速、拋光墊材質(zhì)、網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)下進(jìn)行了ECMP,四種網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)中,螺旋形布孔的材料去除率最大,葉序布孔拋光后的表面質(zhì)量最好,表面粗糙度可以達(dá)到1.69 nm。對(duì)于SiC,分... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

全局平坦化過程

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文圖 1-1 全局平坦化過程拋光技術(shù) (Chemical mechanical polising , CMP)是 IC 部平坦化的關(guān)鍵技術(shù)[11-13]，CMP 原理圖如圖 1-2 所示性質(zhì)較活潑，CMP 過程要避免過腐蝕、過拋現(xiàn)象以及米精度，如圖 1-3 所示。而 SiC 是典型的硬脆材料，能滿足高精度的要求[14]，但材料去除率(MRR)較低。

滿足高精度的要求，但材料去除率(MRR)較圖 1-2 CMP 原理圖[10]圖 1-3 CMP 過程中可能產(chǎn)生的缺陷 及 Ra，可采用電化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)(Electroch)，ECMP 原理圖如圖 1-4 所示[27]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]單晶SiC的化學(xué)機(jī)械拋光及其增效技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 翟文杰,高博.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(07)
[2]碳化硅單晶襯底精密加工技術(shù)研究[J]. 趙歲花,梁津,王家鵬,衣忠波.  電子工業(yè)專用設(shè)備. 2018(03)
[3]集成電路技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)研究[J]. 魏語航.  科技與創(chuàng)新. 2018(01)
[4]新型堿性拋光液各組分對(duì)銅化學(xué)機(jī)械平坦化性能的影響[J]. 田勝駿,王勝利,王辰偉,王彥,田騏源,腰彩虹.  半導(dǎo)體技術(shù). 2017(12)
[5]拋光墊使用壽命對(duì)銅CMP平均去除速率一致性的影響[J]. 江自超,劉玉嶺,王辰偉,張凱.  微納電子技術(shù). 2017(10)
[6]SPCC鋼堿性無氰直接預(yù)鍍銅工藝研究[J]. 王洋洋,趙芳霞,張振忠.  表面技術(shù). 2017(08)
[7]正交試驗(yàn)法優(yōu)化產(chǎn)Monacolin K發(fā)酵工藝條件[J]. 鄭春明.  黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(05)
[8]單晶碳化硅和藍(lán)寶石基片化學(xué)機(jī)械拋光的表面反應(yīng)層形成機(jī)制的研究進(jìn)展[J]. 甘陽,張飛虎.  科學(xué)通報(bào). 2016(36)
[9]碳化硅零件氧化輔助拋光超精密加工的研究現(xiàn)狀[J]. 沈新民,涂群章,張曉南,殷勤,王東.  河北科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[10]4H-SiC的強(qiáng)氧化液化學(xué)機(jī)械拋光（英文）[J]. 梁慶瑞,胡小波,陳秀芳,徐現(xiàn)剛,宗艷民,王希杰.  人工晶體學(xué)報(bào). 2015(07)

博士論文
[1]碳化硅晶片超精密拋光工藝及機(jī)理研究[D]. 陳國美.江南大學(xué) 2017
[2]單晶SiC基片超精密磨粒加工機(jī)理研究[D]. 潘繼生.廣東工業(yè)大學(xué) 2015
[3]銅與釕電化學(xué)機(jī)械拋光及其特性的研究[D]. 邊燕飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014

碩士論文
[1]SiC材料的化學(xué)機(jī)械協(xié)同拋光研究[D]. 張冰.吉林大學(xué) 2018
[2]面向難加工材料新型AlCrN基刀具涂層的制備及性能研究[D]. 黎海旭.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
[3]超聲輔助電化學(xué)機(jī)械拋光仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 常敬忠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[4]單晶碳化硅磁場(chǎng)輔助電化學(xué)機(jī)械研拋實(shí)驗(yàn)與機(jī)理研究[D]. 王翱翔.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[5]甲硫氨酸對(duì)銅合金在NaCl溶液中的緩蝕性能研究[D]. 李倩.太原理工大學(xué) 2017
[6]基于芬頓反應(yīng)的單晶SiC化學(xué)機(jī)械拋光加工研究[D]. 陳潤(rùn).廣東工業(yè)大學(xué) 2017
[7]基于不銹鋼及銅合金表面的環(huán)保型化學(xué)拋光技術(shù)研究[D]. 徐靜.華南理工大學(xué) 2016
[8]單晶硅表面原子級(jí)材料去除的初步研究[D]. 劉強(qiáng).西南交通大學(xué) 2014
[9]IC制造中銅電化學(xué)機(jī)械拋光電解液的研究[D]. 王洪雪.大連理工大學(xué) 2012
[10]緩蝕劑對(duì)銅摩擦電化學(xué)性能影響的研究[D]. 閆茂振.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3367946