化学机械抛光在微电子工艺中的作用

化学机械抛光工艺（CMP）

摘要：本文首先定义并介绍CMP工艺的基本工作原理，然后，通过介绍CMP系统，从工艺设备角度定性分析了解CMP的工作过程，通过介绍分析CMP工艺参数，对CMP作定量了解。在文献精度中，介绍了一个SiO2的CMP平均磨除速率模型，其中考虑了磨粒尺寸，浓度，分布，研磨液流速，抛光势地形，材料性能。经过实验，得到的实验结果与模型比较吻合。MRR模型可用于CMP模拟，CMP过程参数最佳化以及下一代CMP设备的研发。最后，通过对VLSI制造技术的课程回顾，归纳了课程收获，总结了课程感悟。

关键词： CMP、研磨液、平均磨除速率、设备

Abstract：This article first defined and introduces the basic working principle of the CMP process, and then, by introducing the CMP system, from the perspective of process equipment qualitative analysis to understand the working process of the CMP, a

化学机械抛光液（CMP）氧化铝抛光液具体添加剂

摘要：本文首先定义并介绍CMP工艺的基本工作原理，然后，通过介绍CMP系统，从工艺设备角度定性分析了解CMP的工作过程，通过介绍分析CMP工艺参数，对CMP作定量了解。在文献精度中，介绍了一个SiO2的CMP平均磨除速率模型，其中考虑了磨粒尺寸，浓度，分布，研磨液流速，抛光势地形，材料性能。经过实验，得到的实验结果与模型比较吻合。MRR模型可用于CMP模拟，CMP过程参数最佳化以及下一代CMP设备的研发。最后，通过对VLSI制造技术的课程回顾，归纳了课程收获，总结了课程感悟。

关键词： CMP、研磨液、平均磨除速率、设备

Abstract：This article first defined and introduces the basic working principle of the CMP process, and then, by introducing the CMP system, from the perspective of process equipment qualitative analysis to understand the working process of

化学机械抛光 保持环压力 有限元分析

2007年8月第25卷第4期西北工业大学学报

JournalofNorthwesternPolytechnicalUniversityAug.2007Vol.25No.4

晶圆化学机械抛光中保持环压力的有限元分析

黄杏利1,傅增祥2,杨红艳2,马彬睿2

(1.西北工业大学材料科学与工程学院;2.西北工业大学生命科学院,陕西西安　710072)

α

摘　要:在集成电路(IC)行业中,化学机械抛光(CMP)是获得全局平坦化的技术增加,在CMP加工过程中,晶圆边缘容易出现“过磨(2)”用率。的“过磨”现象。由此说明,,晶圆和CMP工艺成本高,依靠实验探索CMP,所以保持环压力不宜通过实验方法确定,。,得出了保持。针对不同CMP,从而提高晶圆抛光质量及利用率,降低晶圆制造成本。关　键　词:化学机械抛光(CMP),晶圆,保持环,有限元方法(FEM)

中图分类号:TN302;TN305.99　　文献标识码:A　　　文章编号:100022758(2007)0420508204　　化学机械抛光(chemicalmechanicalpolish,CMP)技术是制备晶圆的关键步骤,它能满足晶圆所必须的严格的工艺控制、高质量的表面外形及平面度

化学机械抛光 保持环压力 有限元分析

2007年8月第25卷第4期西北工业大学学报

JournalofNorthwesternPolytechnicalUniversityAug.2007Vol.25No.4

晶圆化学机械抛光中保持环压力的有限元分析

黄杏利1,傅增祥2,杨红艳2,马彬睿2

(1.西北工业大学材料科学与工程学院;2.西北工业大学生命科学院,陕西西安　710072)

α

摘　要:在集成电路(IC)行业中,化学机械抛光(CMP)是获得全局平坦化的技术增加,在CMP加工过程中,晶圆边缘容易出现“过磨(2)”用率。的“过磨”现象。由此说明,,晶圆和CMP工艺成本高,依靠实验探索CMP,所以保持环压力不宜通过实验方法确定,。,得出了保持。针对不同CMP,从而提高晶圆抛光质量及利用率,降低晶圆制造成本。关　键　词:化学机械抛光(CMP),晶圆,保持环,有限元方法(FEM)

中图分类号:TN302;TN305.99　　文献标识码:A　　　文章编号:100022758(2007)0420508204　　化学机械抛光(chemicalmechanicalpolish,CMP)技术是制备晶圆的关键步骤,它能满足晶圆所必须的严格的工艺控制、高质量的表面外形及平面度

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CRYSTAL GROWTH AND EXPITAXY

1．画出一50cm 长的单晶硅锭距离籽晶10cm 、20cm 、30cm 、40cm 、45cm 时砷的掺杂分布。（单晶硅锭从融体中拉出时，初始的掺杂浓度为1017cm -3）

2．硅的晶格常数为5.43?．假设为一硬球模型：

(a)计算硅原子的半径。

(b)确定硅原子的浓度为多少(单位为cm -3)?

(c)利用阿伏伽德罗(Avogadro)常数求出硅的密度。

3．假设有一l0kg 的纯硅融体，当硼掺杂的单晶硅锭生长到一半时，希望得到0.01 Ω·cm 的电阻率，则需要加总量是多少的硼去掺杂?

4．一直径200mm 、厚1mm 的硅晶片，含有5.41mg 的硼均匀分布在替代位置上，求： (a)硼的浓度为多少?

(b)硼原子间的平均距离。

5．用于柴可拉斯

CRYSTAL GROWTH AND EXPITAXY

1．画出一50cm长的单晶硅锭距离籽晶10cm、20cm、30cm、40cm、45cm时砷的掺杂分布。（单晶硅锭从融体中拉出时，初始的掺杂浓度为1017cm-3） 2．硅的晶格常数为5.43?．假设为一硬球模型： (a)计算硅原子的半径。

(b)确定硅原子的浓度为多少(单位为cm-3)?

(c)利用阿伏伽德罗(Avogadro)常数求出硅的密度。

3．假设有一l0kg的纯硅融体，当硼掺杂的单晶硅锭生长到一半时，希望得到0.01 Ω·cm的电阻率，则需要加总量是多少的硼去掺杂?

4．一直径200mm、厚1mm的硅晶片，含有5.41mg的硼均匀分布在替代位置上，求： (a)硼的浓度为多少?

(b)硼原子间的平均距离。

5．用于柴可拉斯基法的籽晶，通常先拉成一小直径(5.5mm)的狭窄颈以作为无位错生长的开始。如果硅的临界屈服强度为2×106g/cm2，试计算此籽晶可以支撑的200mm直径单晶硅锭的最大长度。

6．在利用柴可拉斯基法所生长的晶体中掺入硼原子，为何在尾端的硼原子浓度会比籽晶端的浓度高?

7．为何晶片中心的杂质浓度会比晶片周围的大?

8．对

哈工大微电子工艺 掺杂工艺

微电子工艺(3)--定域掺杂工艺田丽

哈工大微电子工艺 掺杂工艺

第3章 扩散

扩散是微电子工艺中最基本的平面工艺， 在900-1200℃的高温，杂质(非杂质)气 氛中，杂质向衬底硅片的确定区域内扩散， 又称热扩散。目的是通过定域、定量扩散掺杂改变半导 体导电类型，电阻率，或形成PN结。2

哈工大微电子工艺 掺杂工艺

内容

3.1 杂质扩散机构3.2 扩散系数与扩散方程 3.3 扩散杂质的分布 3.4 影响杂质分布的其他因素 3.5 设备与工艺 3.6 扩散工艺的发展3

哈工大微电子工艺 掺杂工艺

3.1 杂质扩散机构

扩散是物质内质点运动的基本方式，当温度高于绝对 零度时，任何物系内的质点都在作热运动。 当物质内有梯度(化学位、浓度、应力梯度等)存在时， 由于热运动而触发(导致)的质点定向迁移即所谓的扩 散。因此，扩散是一种传质过程，宏观上表现出物质 的定向迁移。

扩散是一种自然现象，是微观粒子热运动的形式，结 果使其浓度趋于均匀。

哈工大微电子工艺 掺杂工艺

扩散的微观机制(a) 间隙式扩散(interstitial) (b) 替位式扩散(substitutional)

间隙扩散杂质：O, Au,Fe,Cu,Ni, Zn

河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文

河 南 工 业 职 业 技 术 学 院

毕业设计（论文）

题 目 高 速 抛 光 工 艺

班 级 光 电 1101 班

专 业 光 电 制 造 技 术

姓 名 罗 永 强

指导教师 王 毅

日 期 2013年 9 月 30 日

目录

1

河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文

摘要 .................................................................................................................................................. 4

第一章 抛光过程的各种加工工艺...............................

微电子工艺学模拟试题

题号 题分 得分

一、判断下列说法的正误，正确的在后面括号中划“√”，错误的在后面括号中划“×”（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1. 在微电子器件制造过程中，通过在硅片的有源区引入一些缺陷，以此吸除表面附近的杂质和

缺陷的过程，称为吸杂，包括非本征吸杂和本征吸杂两种方式。（ ）

2. 双极型器件要求用（111）晶向单晶，MOS器件和GaAs器件则选用（100）晶向材料。（ ） 3. 在热氧化过程的初始阶段，二氧化硅的生长速率由氧化剂通过二氧化硅层的扩散速率决定，

处于线性氧化阶段。（ ）

4. 注入离子在非晶靶内的纵向浓度分布可用高斯函数表示，注入离子的剂量和能量越大，峰值

浓度越高。（ ）

5. 在一个化学气相淀积工艺中，如果淀积速率是反应速率控制的，则为了显著增大淀积速率，

应该增大反应气体流量。（ ）

6. 溅射仅是离子对物体表面轰击时可能发生的四种物理过程之一，其中每种物理过程发生的几

率取决于入射离子的能量和剂量。（ ）

7. 外延生长过程中杂质的对流扩散效应，特别是高浓度一侧向异侧端的扩散，不仅使界面附近

浓度分布偏离了理想情况下的突变分布而形成缓变，且只有

学院 姓名 学号 任课老师 考场教室__________选课号/座位号

………密………封………线………以………内………答………题………无………效……

电子科技大学2010 - 2011学年第 二 学期期 末 考试 B 卷

课程名称：微电子工艺 考试形式： 开卷 考试日期： 20 年 月 日 考试时长：120 分钟 课程成绩构成：平时 10 %， 期中 %， 实验 %， 期末 90 % 本试卷试题由 三 部分构成，共 4 页。

题号 得分 得 分 一、简答题（共72分，共 12题，每题6 分）

1、 名词解释：集成电路、芯片的关键尺寸以及摩尔定律

集成电路：多个电子元件，如电阻、电容、二极管和三极管等集成在基片上形成的具有确定芯片功能的电路。

关键尺寸：硅片上的最小特征尺寸

摩尔定律：每隔12个月到18个月，芯片上集成的晶体管数目增加一倍，性能增加一倍

2、 MOS器件中使用什么晶面方向的硅片，双极型器件呢？请分别给出原因。

MOS：<100> Si/SiO2界面态密度低；双极：