刘 冲,方从富,赵再兴

磨粒分布对轨迹非均匀性影响的理论分析

刘 冲,方从富,赵再兴

(华侨大学机电及自动化学院,福建厦门 361021)

轨迹分析方法是衡量研磨抛光过程中材料去除非均匀性的一种重要研究手段,通过对研磨抛光过程进行磨粒运动轨迹分析,可以为其工艺参数的优化选取提供重要参考依据。文章采用轨迹分析方法,基于轨迹分布非均匀性的量化指标,对研磨抛光工具表面的不同磨粒分布进行分析。从磨粒在工具表面的均匀、统计、周向、径向分布等角度揭示磨粒分布对轨迹分布非均匀性的影响规律,为研磨抛光过程中工具的磨粒分布设计和工艺参数优化提供理论依据。

轨迹分析；研磨抛光；非均匀性；磨粒分布

1 引言

研磨抛光工艺在半导体材料如硅、氮化镓等加工中应用十分广泛[1,2]。随着集成电路技术的发展和元器件的集成度增加,要求晶片表面的平坦度达到纳米级。又由于晶片尺寸不断增加,这对作为影响研磨抛光工艺质量及稳定性的重要因素的研磨盘提出了更高要求。

磨盘上的磨粒分布对加工晶片的表面质量、磨削液的流动和材料去除的非均匀性都有重要影响, Choi[3]等制备了亲水基固结磨料抛光垫,磨粒块以矩阵的方式排列。这种新的抛光垫对比传统抛光垫能获得更低的工件表面粗糙度。Wang等[4]分析了抛光垫表面图案对抛光液流动的影响,结果表明抛光垫表面的沟槽能有效提高排屑能力。吕玉山等[5]研究了结构盘上的磨块特征参数对材料去除非均匀性的影响。……