超声椭圆振动化学机械抛光原理与实验系统

介绍了抛光工具超声椭圆振动产生的基本原理,并实际测试了抛光工具的椭圆运动特性。从理论上分析了在抛光工具上加入超声椭圆振动后,对改善和提高抛光效果的作用机理。在上述研究工作基础上,建立了超声椭圆振动辅助抛光实验系统并进行了实验研究。结果表明,该超声椭圆振动辅助抛光法对硅片抛光表面质量、材料去除率均有较显著的改善。

硅片边缘超声振动辅助化学机械抛光实验

提出一种超声振动辅助化学机械复合抛光硅片边缘新技术,建立了抛光工具设计、性能检测及复合抛光实验系统,并进行了不同超声振动形式传统化学机械以及抛光工具对硅片边缘抛光的实验研究。结果表明,在相同抛光条件下,抛光工具超声椭圆振动对抛光效果的改善作用最佳。抛光工具加入超声椭圆运动后,工件表面粗糙度值Ra由传统抛光法的0.059μm降低到0.043μm,材料去除量增加22%,且抛光表面形貌有明显改善。

超声椭圆振动-化学机械复合抛光硅片实验研究

在研制超声椭圆振动-化学机械复合抛光硅片实验装置基础上,进一步开展了抛光压力P,抛光点速度v及抛光液供给量Q等可控工艺参数对硅片抛光表面粗糙度、表面形貌和材料去除率影响的有无超声椭圆振动辅助抛光的对比实验研究.实验结果表明:抛光工具的超声椭圆振动有利于抛光垫保持良好的表面形貌和抛光区获得良好的工作状况,提高硅片材料的去除率;抛光压力对抛光质量的影响最大,抛光速度次之,抛光液供给量影响最小;在最佳抛光效果情况下,可使硅片抛光表面粗糙度值由传统抛光法所获得的Ra0.077μm降到超声辅助抛光法的Ra0.042μm,材料去除率最多可提高18%,并且工件表面形貌有明显改善.