納米科技的應(yīng)用,如微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）、集成電路（IC）、生物芯片、超級處理器等,離不開納米制造等超精密制造技術(shù)�；瘜W(xué)機(jī)械拋光（CMP）作為納米精度表面制造中不可或缺的關(guān)鍵技術(shù),極大地保障與推動了IC制造、高精度光學(xué)制造等諸多高技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。CMP是化學(xué)作用和機(jī)械作用相互耦合的過程。IC產(chǎn)業(yè)中對單晶硅晶圓表面亞納米級粗糙度的要求,亟需揭示CMP過程中機(jī)械化學(xué)耦合作用下的單晶硅微觀材料去除機(jī)制。目前單晶硅的微觀材料去除研究主要集中于單一因素下的微觀磨損研究,鮮有涉及多因素耦合作用條件下的單晶硅微觀材料去除機(jī)制研究。因此,為了全面深入地了解單晶硅的微觀材料去除機(jī)理及機(jī)械化學(xué)耦合作用機(jī)制,亟需開展多因素耦合作用下的單晶硅微觀材料去除機(jī)理研究。本文的研究成果不僅有助于豐富納米摩擦學(xué)的基礎(chǔ)理論,也有助于推動單晶硅CMP技術(shù)的發(fā)展。本文基于單晶硅/二氧化硅探針配副,在不同環(huán)境中及不同工況參數(shù)下系統(tǒng)地研究了單晶硅（不含自然氧化層）的機(jī)械化學(xué)微觀材料去除規(guī)律及機(jī)械化學(xué)耦合作用機(jī)制。首先,在真空環(huán)境下,進(jìn)行了在純機(jī)械作用下的單晶硅微觀材料去除實驗,探索了單晶硅實現(xiàn)機(jī)械材料去除的條件;然后,利用純化學(xué)... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

納米科技的應(yīng)用

西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文 率先對 CMP 工藝進(jìn)行了開發(fā)，并將其運(yùn)用到實際生產(chǎn)中。在 1988M DRAM 的制造生產(chǎn)中使用了 CMP 技術(shù)，時隔三年后，再次將 CM 64M DRAM 的生產(chǎn)中[14-16]。此后，CMP 技術(shù)得到迅速的傳播與發(fā)中日趨成熟。美國目前是 CMP 的最大市場，歐洲和日本緊隨其后產(chǎn)和研究開發(fā)正在受到各個國家的重視。目前，化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)工業(yè)中（例如：集成電路（IC），超大規(guī)模集成電路（ULSI）和微電S）等），是目前唯一能夠?qū)崿F(xiàn)大面積納米級甚至亞納米級表面均一術(shù)，其技術(shù)的發(fā)展直接影響著集成電路技術(shù)的發(fā)展[17-22]。

圖 1-3 不同 pH 值拋光液中銅 CMP 的材料去除機(jī)制圖[37]靜等人[24]針對銅 CMP，從實驗研究和理論建模對其材料去并深入探討了銅 CMP 過程中化學(xué)作用與機(jī)械作用的相互銅的化學(xué)作用，通過靜態(tài)腐蝕實驗，研究了拋光液中絡(luò)合化學(xué)作用，分析了拋光液的 pH 值對銅表面摩擦學(xué)特性的實驗和電化學(xué)實驗，研究了銅在拋光液中摩擦磨損特性以，當(dāng)拋光液的 pH 等于 4 時，化學(xué)作用相對較強(qiáng)地促進(jìn)了械磨損促進(jìn)腐蝕作用非常顯著，而且此時銅表面劃痕的表材料的靜態(tài)腐蝕效果最強(qiáng)，如圖 1-3 所示[37]。因此銅 C以獲得較高的材料去除速率和良好的表面質(zhì)量。并且發(fā)現(xiàn)過程中機(jī)械促進(jìn)化學(xué)作用的較好方法。再次通過電化學(xué)拋

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3562232