基于响应面法的CMP后清洗工艺优化实验

在集成电路制造化学机械平坦化(CMP)制程中,后清洗工艺直接关系到晶圆表面缺陷、洁净度和表面粗糙度等关键工艺指标。而主流CMP后清洗过程中超洁净刷洗工艺至关重要,以新型国产CMP机台为基础,以半导体制造前道制程标准化二氧化硅衬底直径300 mm晶圆为测试对象,开展响应面优化实验,对CMP后清洗晶圆转速、清洗刷转速和清洗液体积流量等关键参数进行研究。结合刷洗工艺原理初步掌握了相关关键参数对洁净度及表面粗糙度的影响规律,得到满足工艺要求的最佳参数,即晶圆转速145~150 r/min、清洗刷转速200~215 r/min和清洗液体积流量20~50 mL/min,可稳定实现晶圆表面粒径为0.12μm的颗粒数少于15和表面粗糙度0.5 nm以下的CMP后清洗优化工艺。研究结果可指导后续实验设计,并进一步得到相关工艺条件下参数及工艺效果的预测模型。

基于模糊PID控制的电气设备温度控制系统设计与实现

为实现对电气设备温度的精准控制,保证电气设备运行的安全性与可靠性,以电气设备为例,从硬件与软件两个方面,开发了一种可用于电气设备的温度控制系统。选择SHT21-46980型号温度传感器、OM49-680型号控制器作为系统主要硬件设备,在硬件设备的支撑下,建立了电气设备温度模糊PID控制目标函数,该设计基于温度输入子集模糊化的电气设备温度控制程序。通过对比实验证明,该系统在实际应用中可缩短控制时间,保证电气设备温度一直处于预设范围内。

硅片CMP颗粒度的几个影响因素研究

颗粒度是CMP工艺的重要指标。针对CMP的几个工艺参数进行实验,获得了各参数对硅片CMP后颗粒度的影响。

空气静压电主轴振动模糊控制技术研究

为提高空气静压电主轴运行稳定性,在引入小波阈值降噪方法的基础上,针对其振动面模糊控制技术进行研究。通过空气静压电主轴振动控制信号模糊量化处理、基于小波阈值降噪的电主轴振动信号虚假模态剔除、非模糊化精确控制量转换及控制比例因子输出,提出一种全新的电主轴振动模糊控制技术。实验结果表明,新的控制技术能够将电主轴的振动幅度控制在安全范围内,减少甚至避免了电主轴发生异常振动,提升了空气静压设备整体运行的稳定性。

CMP抛光头分区自动压力校准方法的研究与实现

针对化学机械抛光(CMP)抛光头分区压力控制过程中存在的加载压力与反馈压力不一致、人工校准效率低、操作易出错等影响抛光工艺效果的问题,提出一种基于高精度压力检测仪的抛光头分区自动压力校准方法,并依据该方法,基于模型-视图-控制器(MVC)架构实现自动压力校准程序。经生产验证,采用该方法可提升工作效率,减少校准误差,提高压力校准精度。

CMP精准过程控制系统数据库的设计

CMP设备通过精准过程控制系统(Precision Process Control,PPC)可以精准计算抛光时间。而在这一过程中,需要存储大量的抛光历史数据、晶圆厚度量测数据、计算中间值和模型配置信息等。这些数据信息数量巨大、关系复杂,并且在计算过程中需要快速获取相关数据。为了更好地适应了PPC的需求,可利用MySQL数据库对这些数据进行存储管理。通过需求分析和实体关系模型的建立,实现了数据库的设计。最终利用数据库实现了数据的有效管理及快速查询,并在机台稳定运行。