曾一凡 杨卫平 吴勇波 刘曼利

1.江西农业大学，南昌，330045 2.日本秋田县立大学，秋田，015-0055



超声振动辅助固结磨粒抛光硅片表面形成机理及实验

曾一凡1杨卫平1吴勇波2刘曼利1

1.江西农业大学，南昌，330045 2.日本秋田县立大学，秋田，015-0055

基于超声加工所具有的加工效率和加工表面质量高等特性，提出了一种超声振动辅助固结磨粒化学机械复合抛光硅片新技术。对抛光工具及复合抛光实验系统的建立进行了描述，在此基础上开展硅片抛光表面形貌及材料去除机理的理论及实验研究，得到不同抛光力下的研究结果。所建立的理论模型及实验结果表明，超声振动辅助固结磨粒抛光有利于硅片表面质量及材料去除率的提高，且随着抛光力的增大，抛光表面质量下降，材料去除效果提高。

超声振动;固结磨粒;表面形貌;材料去除;机理

0 引言

单晶硅片是集成电路(integrated circuit，IC)最重要的基底材料。微电子器件特征尺寸不断减小，对硅片表面的完整性、均匀性等表面质量提出了越来越苛刻的要求；同时，为提高生产率、降低制造成本，硅片尺寸越来越大，从而使得硅片的加工，尤其是硅片抛光等精密加工成为研究热点。硅片传统化学机械抛光(chemical mechanical polishing，CMP)是基于游离磨粒的精密加工，抛光时旋转的硅片以一定的压力压在随工作台一起旋转的抛光垫上，与此同时，由亚微米或纳米级磨粒和化学溶液组成的抛光液充满硅片和抛光垫之间，与硅片表面发生化学反应，由此形成的化学反应物被磨粒的机械作用去除[1]。……