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抛光技术

发布日期:2015-11-24 00:00 来源:http://www.kspaoguang.com 点击:

  最初的半导体基片(衬底片)抛光沿用机械抛光、例如氧化镁、氧化锆抛光等,但是得到的晶片表面损伤是及其严重的。直到60年代末,一种新的抛光技术——化学机械抛光技术(CMP Chemical Mechanical Polishing )取代了旧的方法。CMP技术综合了化学和机械抛光的优势: 
单纯的化学抛光,抛光速率较快,表面光洁度高,损伤低,完美性好,压力容器抛光但表面平整度和平行度差,抛光后表面一致性差; 
单纯的机械抛光表面一致性好,表面平整度高,但表面光洁度差,损伤层深。 
  化学机械抛光可以获得较为完美的表面,又可以得到较高的抛光速率,得到的平整度比其他方法高两个数量级,是目前能够实现全局平面化的唯一有效方法。依据机械加工原理、半导体材料工程学、物力化学多相反应多相催化理论、表面工程学、半导体化学基础理论等,对硅单晶片化学机械抛光(CMP)机理、动力学控制过程和影响因素研究标明,化学机械抛光是一个复杂的多相反应,它存在着两个动力学过程:  (1)抛光首先使吸附在抛光布上的抛光液中的氧化剂、催化剂等与衬底片表面的硅原子在表面进行氧化还原的动力学过程。这是化学反应的主体。  (2)抛光表面反应物脱离硅单晶表面,即解吸过程使未反应的硅单晶重新裸露出来的动力学过程。它是控制抛光速率的另一个重要过程。压力容器抛光硅片的化学机械抛光过程是以化学反应为主的机械抛光过程,要获得质量好的抛光片,必须使抛光过程中的化学腐蚀作用与机械磨削作用达到一种平衡。如果化学腐蚀作用大于机械抛光作用,则抛光片表面产生腐蚀坑、桔皮状波纹。如果机械磨削作用大于化学腐蚀作用,则表面产生高损伤层。

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