半导体材料的抛光.doc

半导体材料的抛光半导体材料的抛光摘要磨削和研磨等磨料处理是生产半导体晶片必要方式,然而磨削和研磨会导致单晶硅晶片的表面完整性变差。因此抛光和平面化对生产微电子原件来说是十分重要的。这次讲座将会介绍到寄出的抛光过程以及不同的过程模型。另外也会对硅、***化镓等不同的半导体衬底材料进行讨论。关键字:化学机械抛光(CMP),但抛光和平展化任然是制备微电子原件的必要准备。因此,抛光半导体基底材料的任务将在集成电路的制造过程中的角度来限定。本次讲座的主要重点放在工艺技术,原材料和结构性晶圆化学机械抛光(CMP),以及在其上进行抛光硅片等开发的模型。此外,对于软、脆的半导体材料的研磨也将会进行讨论。硅的制造加工仍然是今天的关键技术之一。可以预料每年生产的芯片表面积将会稳定增长,这将伴随着集成组件的增度(图1)[1,2,3,4]。为了实现这一点,降低结构的宽度则是十分必要的。,,可以预测的是接下来将会有11GbitDRAM的芯片产出。在光刻过程中,只有有限的取决于光源波长的焦点深度(DOF)可用于所属的晶片曝光。波长为248纳米的光波,,。为了尽可能的降低成本,这些光波的对应焦点深度频谱则应该得到充分利用。因此,(TTV)上,,其用于提高在光掩模下移动晶片的定位精度。。这是对由几个氧化物层和金属层(英特尔奔腾微处理器:3〜4层)所组成的晶片有决定性的影响,因为它们必须被重复曝光。2半导体材料的抛光图2描述了抛光的任务和在硅晶片抛光中应用的技术。,为了除去其表面层中的缺陷,并且为了以后的抛光实现了完美的反射面。通常,一层大约5-30微米厚度被除去。。,因为它们不表现出硬而脆的特性的材料特性,却是柔软而脆的。虽然基底材料包括,例如***化镓和磷化铟在内化合物的仅占市场的2%(而硅占98%),将这些材料变得越来越重要。一个特殊的抛光工艺可用于上面列出的每一项任务。尽管这是一个由IBM公司推广的生产的半导体处理中使用的64Mbit的DRAM芯片的相对较新的技术——化学-机械抛光将会起着主导作用。-机械抛光(CMP)图3所示为3轴抛光机的原理,用于基片盘的研磨。机器的轴承都是流体动力。现代的圆盘传送带的机器需要6抛光头。对于每一个抛光头和晶片的抛光压力,分别由气动弹簧控制。[5]图3三轴抛光原理图4所示为用于CMP的重要工艺参数。研磨粗糙的硅晶片速度高达3米/秒,然而在研磨氧化物和金属结构时速度将显著减小。7到70千帕的抛光压力允许去除速率从60至150纳米/分。7到70千帕的抛光压力允许去除速率从60至150纳米/分。(如图5所示)图4半导体基板材料的化学机械抛光图5抛光压力和温度除去率之间的关系对于晶片的装夹,有不同的技术进行选择。将未抛光的硅晶片固定到作为载体的热蜡上。这种方法的优点是具有高的保持力,缺点是,在晶片的