芯片化学机械抛光过程中材料吸附去除机理的研究
| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-10页 |
| 第一章 绪论 | 第10-25页 |
| ·论文课题来源 | 第10页 |
| ·研究背景 | 第10-22页 |
| ·化学机械抛光技术及其影响因素 | 第11-18页 |
| ·化学机械抛光的平坦化原理 | 第18-21页 |
| ·化学机械抛光技术的发展及其存在问题 | 第21-22页 |
| ·本课题的研究内容 | 第22-24页 |
| ·研究意义 | 第24-25页 |
| 第二章 CMP理论模型的研究进展 | 第25-42页 |
| ·绪论 | 第25-26页 |
| ·Rayleigh和Beilby的抛光理论 | 第26-27页 |
| ·Preston方程及其修正模型 | 第27-28页 |
| ·流体润滑模型 | 第28-29页 |
| ·磨粒磨损模型 | 第29-36页 |
| ·Brown和Cook模型 | 第30-31页 |
| ·Luo的模型 | 第31-32页 |
| ·Jeng的模型 | 第32-33页 |
| ·Kuide模型 | 第33-34页 |
| ·小结 | 第34-36页 |
| ·化学作用机理 | 第36-37页 |
| ·粘着磨损机理 | 第37页 |
| ·抛光盘表面的微凸体磨损机理 | 第37页 |
| ·原子/分子去除机理 | 第37-40页 |
| ·结论 | 第40-42页 |
| 第三章 化学机械抛光的吸附理论模型及其试验验证 | 第42-99页 |
| ·序论 | 第42-43页 |
| ·模型的建立 | 第43-90页 |
| ·芯片表面材料非晶化层吸附机理的理论分析 | 第44-46页 |
| ·抛光盘/芯片的传统Herze接触模型 | 第46-50页 |
| ·修正Herze接触模型 | 第50-53页 |
| ·接触模型的比较 | 第53-59页 |
| ·磨粒的特性分析 | 第59-72页 |
| ·作用在单个磨粒上的力和磨粒压入芯片深度 | 第72-88页 |
| ·单个磨粒的材料去除率 | 第88-89页 |
| ·CMP过程的整体材料去除率MRR | 第89-90页 |
| ·模型的实验验证 | 第90-98页 |
| ·磨粒浓度Ca对MRR的影响 | 第90-92页 |
| ·抛光液PH值对MRR的影响 | 第92-93页 |
| ·工作参数pV对MRR的影响 | 第93-96页 |
| ·磨粒直径D对MRR的影响 | 第96-98页 |
| ·本章小结 | 第98-99页 |
| 第四章 分子间作用力对化学机械抛光过程的影响 | 第99-115页 |
| ·绪论 | 第99-100页 |
| ·颗粒与平面之间吸附力的研究进展 | 第100-102页 |
| ·作用在磨粒上的外力Fz | 第102-103页 |
| ·磨粒的受力分析 | 第103-110页 |
| ·磨粒的力平衡方程式 | 第103-105页 |
| ·F_z与F_α的比较 | 第105-110页 |
| ·考虑磨粒与芯片表面吸附力的磨粒压入深度δ_W | 第110-113页 |
| ·磨粒压入深度 | 第110-112页 |
| ·忽略磨粒/芯片分子间吸附力的无量纲判据 | 第112-113页 |
| ·试验验证 | 第113-114页 |
| ·结论 | 第114-115页 |
| 第五章 CMP过程两个阶段的理论分析 | 第115-132页 |
| ·理论分析 | 第115-120页 |
| ·考虑磨粒粒度分布的CMP模型 | 第115-117页 |
| ·第一阶段:MRR≤GP时的整体材料去除率 | 第117-118页 |
| ·第二阶段:MRR>GP时的整体材料去除率MRR | 第118页 |
| ·氧化膜生成速度GR | 第118-120页 |
| ·MRR的影响因素分析 | 第120-122页 |
| ·磨粒体积浓度x对MRR的影响规律 | 第120页 |
| ·磨粒平均粒径对MRR的影响 | 第120页 |
| ·磨粒粒度分布宽度对MRR的影响 | 第120-121页 |
| ·氧化剂浓度co对MRR的影响 | 第121-122页 |
| ·芯片表面硬度H_e 对MRR的影响 | 第122页 |
| ·抛光盘弹性模量E_p对MRR的影响规律 | 第122页 |
| ·讨论 | 第122-124页 |
| ·试验验证 | 第124-131页 |
| ·SiO_2磨粒抛光TEOS | 第124-127页 |
| ·氧化剂浓度vs.MRR | 第127-128页 |
| ·抛光液pH值vs.MRR | 第128-129页 |
| ·不同芯片表面氧化物膜的MRR | 第129-130页 |
| ·抛光盘弹性模量vs.MRR | 第130-131页 |
| ·结语 | 第131-132页 |
| 第六章 化学机械作用的协同效应分析 | 第132-156页 |
| ·假设条件 | 第133-134页 |
| ·吸附系数与α、β、у的相互关系 | 第134-136页 |
| ·磨粒的机械作用 | 第136-138页 |
| ·作用在单个原子上的机械能 | 第136-138页 |
| ·整个接触面积上磨粒的总机械能 | 第138页 |
| ·芯片表面原子的结合能 | 第138-140页 |
| ·抛光液的化学作用 | 第140-143页 |
| ·у的方程式 | 第143-144页 |
| ·磨粒吸附系数k的影响因素 | 第144-150页 |
| ·修正CMP吸附模型及其试验验证 | 第150-154页 |
| ·结论 | 第154-156页 |
| 结语 | 第156-158页 |
| 创新点 | 第158-159页 |
| 研究展望 | 第159-160页 |
| 致谢 | 第160-161页 |
| 参考文献 | 第161-174页 |
| 附录:作者在攻读博士学位期间发表的论文 | 第174页 |
