硅圆抛光中磨削率不均匀性的模型化研究
Project Number60806049
吴黎晓
Abstract本项目的主要工作是建立了硅圆抛光中的磨削率不均匀的数学模型。我们认为,磨削率不均匀的主要原因是硅圆与磨削垫之间的接触压强不均匀。而接触压强不均匀主要是由硅圆表面的拓扑图形引起的。基于此,首先推导出了硅圆二维拓扑图形的接触压强计算公式。在此公式的基础上,仿真了浅沟槽隔离(STI)抛光中方波图形的变化过程,并与实验数据做了对比,证明了模型和公式的正确性。还利用二维压强公式对铜抛光过程进行了仿真并与实验数据做了对比,结果表明二者是一致的。在计算二维接触压强工作基础上,通过数字仿真,给出了三维拓扑图形的压强计算公式,并同时仿真了两种方波图形的在抛光中变化过程。与实验数据和二维仿真结果的对比证明了三维公式的正确。更进一步,通过数学推导给出了三维压强计算公式,该公式与数字仿真得到的公式一致,但使用起来更加方便快捷。本项目中建立的硅圆抛光的数学模型,为硅圆线路的设计,硅圆加工中薄膜的沉积厚度的确定,硅圆抛光中的参数的确立等提供了理论依据,具有重要的理论价值和实际意义。
【英文摘要】TheaimoftheprojectistobuildananalyticalmodelforremovalratenonuniformityinChemicalMechanicalPolishingprocesses(CMP).Itisbelievedthatthedifferentcontactpressureatdifferentareabetweenwaferandpadisthemainreasonoftheremovalratenonuniformity.Thewafertopographyaffectsthecontactpressuredistributiongreatly.Basedonthisanalysis,theformulaforcalculatingthecontactpressuredistributionfor2-Dwafertopographyisdeduced.Accordingtotheformula,theevolutionofthesquarewavefeaturesduringSTICMPissimulatedandcomparedwiththeexperimentaldata.Thecomparisonverifythemodelandtheformula.WealsosimulatetheevolutionofCuCMPbyusingthe2-Dformulaandcomparethesimulationresultswiththeexperimentaldata.Thesimulationresultsfittheexperimentaldataverywell.Throughnumericalsimulation,theformulaforcalculatingthecontactpressuredistributionfor3-Dwafertopographyisgiven.Basedontheformula,theevolutionoftwosquarewavefeatureswithdifferentpatterndensityaresimulatedandarecomparedwithexperimentaldata.Itshowsthesimulationresultsfittheexperimentaldataverywell.Basedonanalyticalanalysis,theformulafor3-Dwafertopographyisdeducedandiscomparedwiththeformulaobtainedbynumericalsimulation.Itshowsthattheanalyticalformulaisconsistentwiththeformulaobtainedbynumericalsimulation.Itwillbemucheaierandmoreconvenienttousetheanalyticalformulatocalculatethecontactpressuredistributionfor3-Dtopography.Theanalyticalmodelbulitintheprojectisveryusefulincircuitdesignformanufacturability.ItisalsoveryhelpfulindeterminingofthedepthofthefilmdepositionandspecifyingpolishingparametersinCMP.
【结题摘要】本项目的主要工作是建立了硅圆抛光中的磨削率不均匀的数学模型。我们认为,磨削率不均匀的主要原因是硅圆与磨削垫之间的接触压强不均匀。而接触压强不均匀主要是由硅圆表面的拓扑图形引起的。基于此,首先推导出了硅圆二维拓扑图形的接触压强计算公式。在此公式的基础上,仿真了浅沟槽隔离(STI)抛光中方波图形的变化过程,并与实验数据做了对比,证明了模型和公式的正确性。还利用二维压强公式对铜抛光过程进行了仿真并与实验数据做了对比,结果表明二者是一致的。在计算二维接触压强工作基础上,通过数字仿真,给出了三维拓扑图形的压强计算公式,并同时仿真了两种方波图形的在抛光中变化过程。与实验数据和二维仿真结果的对比证明了三维公式的正确。更进一步,通过数学推导给出了三维压强计算公式,该公式与数字仿真得到的公式一致,但使用起来更加方便快捷。本项目中建立的硅圆抛光的数学模型,为硅圆线路的设计,硅圆加工中薄膜的沉积厚度的确定,硅圆抛光中的参数的确立等提供了理论依据,具有重要的理论价值和实际意义。
Subtype青年科学基金项目
Project Source国家自然科学基金
2009
End Date2011-12-31
MOST Discipline Catalogue1204 - 半导体科学与信息器件 ; 12 - 信息科学
Host Institution兰州理工大学
Project Funding240000.0
CountryCN
Language中文
Document Type项目
Identifierhttp://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/64970
Collection机电工程学院
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GB/T 7714
吴黎晓.硅圆抛光中磨削率不均匀性的模型化研究.2009.
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