化学机械抛光中保持环对抛光液利用率影响的有限元模拟

化学机械抛光(CMP)过程中抛光液占其总成本的50%,抛光液有效利用率却非常低。改进保持环的沟槽结构可以提高抛光液的有效利用率。本工作中,构建了抛光液流动与保持环转动的动态耦合模型,采用有限元方法(FEM)探究了CMP过程中保持环结构(包括沟槽数量、沟槽宽度、沟槽面积以及沟槽处是否为圆角)对抛光液有效利用率的影响。结果表明,同沟槽宽度(3.0 mm)时,抛光液的有效利用率随着保持环沟槽数量的增加而提高。而同沟槽面积(1785.4±0.3 mm^(2))时,保持环沟槽数量增加会导致抛光液的有效利用率下降。在其他条件相同的情况下,圆角型沟槽比尖角型沟槽有更高的抛光液有效利用率。本工作通过FEM优化了CMP工艺参数,为降低CMP成本提供了理论指导。