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IC制造中硅片化學機械拋光材料去除機理研究
江蘇安全技術職業(yè)學院 李麗紅 2018/2/15 10:28:42
（接上頁）的交替結合能夠?qū)ぜ谋砻孢M行拋光。CMP是當前使用比較廣泛的一種技術，具有很多的優(yōu)點，也成為當前使用最廣泛的一種平坦化技術，所具備的優(yōu)點：（1）能夠?qū)ぜ谋砻孢M行全局化的平坦；（2）能平坦化不同的材料，能對多層金屬互連的介質(zhì)中的絕緣體、導體等進行全局平坦化；（3）能夠在同一次的拋光過程中對多層材料進行平坦化；（4）可采用大士革工藝制作金屬圖形，是一種減薄表面層材料的工藝，能夠有效的去除表面的缺陷。
三、IC制造中CMP材料去除機理的研究分析
在CMP去除機理的研究過程中，其中建模和仿真是CMP去除機理中的重要手段，CMP主要分為三種：磨粒尺度模型、特征尺寸以及芯片尺度等，其中磨粒尺度主要是研究微小尺度下的磨粒以及拋光液的化學性質(zhì)，找到影響材料去除率的一些關鍵參數(shù)，對于芯片尺度方面的研究主要是布線圖案的寬度、溝槽寬度以及拋光時間等方面，主要是優(yōu)化IC設計，對過程參數(shù)進行分析等，通過建立一定的模型對硅片表面存在的材料進行預測和去除，要采取相應的措施去除硅片材料表面存在的一種非均勻性。
硅是制造芯片的主要半導體材料，是半導體產(chǎn)業(yè)中最重要的材料，硅經(jīng)過合理的加工，硅能夠提純到半導體制造所需的足夠高的純度，消耗更低的成本，其中單晶硅片是集成電路的基礎部分，在化學機械拋光的技術中，研磨或者是拋光是化學機械拋光前的重要加工工序。將銅作為布線金屬與傳統(tǒng)的鋁材料存在的不同之處主要是，銅不能產(chǎn)生易揮發(fā)的一種物質(zhì)，將銅應用到IC制造中，已經(jīng)設計出與鋁不同的一種工藝結構用來解決存在的一些問題，主要是采用鑲嵌的技術方法進行布線，需要將電介質(zhì)層進行平坦化的處理，在平坦化之后的電介質(zhì)層上制作圖案，在多層布線的芯片制造過程中，CMP技術也是使用比較廣泛的一種技術，其中拋光墊屬于化學機械拋光系統(tǒng)中的重要組成部分，在化學機械拋光過程中，能夠起到一定的支撐作用，能夠?qū)杵谋砻娈a(chǎn)生一種力的作用，去除硅片表面的材料，拋光墊的性能對化學機械拋光的過程會產(chǎn)生重要的影響。
在集成電路的制造中所使用的拋光墊主要是聚氨酯類的材料，主要成分是發(fā)泡體固化的聚氨酯，表面會有一定密度的微凸峰，主要是用于支撐拋光液中的磨粒，可以直接或者是間接去除硅片表面的材料，拋光墊表面的微孔可以通過收集的作用，傳送拋光液，使拋光更加均勻。另外，拋光墊也會影響到拋光硅片的表面質(zhì)量和平坦性，拋光墊的硬度對拋光的均勻性也有很大的影響，為了能夠更好的維護拋光墊的表面質(zhì)量，一般使用的拋光墊是“上硬下軟”的復合式結構拋光墊，硅片化學機械拋光通常是將機械作用與化學作用進行有機結合。其中拋光的表面能夠和拋光液發(fā)生一定的化學反應，生成一種物質(zhì)能夠去除表面的反應膜，使拋光的表面更加平坦化。
結語
綜上所述，當前信息技術的不斷發(fā)展，其中集成電路是信息技術的基礎，也是推動技術發(fā)展的重要核心力量，化學機械拋光技術可以實現(xiàn)工件表面的平坦化，利用集成電路的相關原理結合化學反應和機械作用實現(xiàn)工件表面的平坦化。
參考文獻：
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[4]王彩玲.300mm硅片化學機械拋光設備及其關鍵技術研究[D].大連理工大學,2010
作者簡介：李麗紅（1982—），女，河北唐山人，本科學歷，講師，研究方向：數(shù)控機床及自動化裝備等。
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