CMP过程磨粒压入芯片表面深度的影响因素分析蒋建忠】袁晓林？赵永武I1.江南大学，无锡，2141222•常州轻工职业技术学院，常州，213004摘要：根据芯片/磨粒/抛光盘三体接触当童梁的弯曲假设•建立了更加准确合理的CMP过程磨粒压入芯片表面深度的理论模型。新模型包含了更加丰富的信息，包括歴粒的直径、磨粒的浓度、磨粒的密度、抛光盘的弹性模量、芯片的表面硬度•特别是磨粒的浓度和密度的彭响，在前人的模型中往往被忽视。最后对理论模型进行了试验验证•结果表明•理论预测规律与试验结果基本一致。关键词：机械化学抛光;磨粒；建模；芯片.TG115.5；()484.4：1004—132X(2011)15—1783—05FactorsInfluencingIndentationDepthofaPintoWaferSurfaceinCMP激ang激anzhong1YuanXiaolin2ZhaoYongwu11.激angnanUniversity♦Wuxi.激angsu,2141222.InstituteofLightIndustryTechnology.Changzhou,激angsu.213004Abstract:Inaccordancewithhypothesisoftheequivalentbeambendingforathreebodycontacta-mongpad/wafer/psamorepreciseandreasonablemathematicalmodelabouttheindentationdepthofapintowafersurfaceinCMPwasdeveloped.ThemodelcomprehensivelyconsideredtheinfluencesofmostvaluablesinCPMprocessincludingpadelasticmodulus9wafersurfacehard-ness»pdiameter,pdensityandpconcentration.Amongthesevaluables♦pdiameterandpdensitywereoftenomittedinformermodels9whichwillleadtotheoreticaldeviation.Finallytaftertheexperimentalvalidation,itisfoundthatthetheoreticalvaluepredictedbythemodelagreeswellwiththeresultoftheexperiments.Keywords：chemicalmechanicalpolishing(CMP)；abrasivep；modeling；wafero引言机械化学抛光(CMP)是芯片制造过程中的收稿日期：2010-08—10基金项目：江苏省自然科学基金资助项冃(BK2004020)；教疗部回国人员启动基金资助项目(教外司留[20041527号八清华大学摩擦学国家直点实验室开放皋金资助项目(SKLT04-06)：江南大学取大基金资助项目(207000—21054200)；江南大学侦研基金资助项目(2O7OOO-5221O434)参考文献:[叮王显会，许刚，李守成•等•特种车辆车架结构拓扑化设计研究[J]•兵工学报.2007,28(8):903-908.[2]潘样•朱平，孟坯•微醱货牢车架的拓扑优化设计[J]•机械设计与研究.2008.24(2)：87-90.[3]龙凯，左正兴.赵于拓扑优化和形状优化方法的主轴承啟结构设计[J]・农业机械学报.2008,39(4),152-156.[4]LinCY>ChaoLS.ConstantWeightFullyStressedMethodsforTopologicalDesignofContinuumStructures：J].ComputerMethodsinAppliedMe-chanicsandEngineering,2001,190(51/52):6867-6879.[5]李志鑫，李小清•陈学东，等.基于频率约束的连续体拓扑优化方法的研究[J]・华中科技大学学报(自然科学版).2008>36(2)：5-8.重要工序，是目前保证亚微米集成电路芯片同时保持整体和局部平面化的唯一手段。对CMP过程中材料去除机理的研究一直是近年来研究的热点问题之一。磨粒压入芯片表面深度的准确合理建模是CMP过程中材料去除机理研究的重要组成部分，建模的合理性直接关系到CMP材料去除模型的成败。FukushimaJ.ShapeandTopologyOptimizationofaCarBodywithMultipleLoadingConditionsJ].SAEPaper.1992.920777.[7]杨志军•吴晓明•陈刻寰•尊.多工况约束下余车顶棚拓扑优化[J]・吉林大学学报(工学版)，2008.36：12-15.8]BendsoeMP.OptimizationofStructuralTopology♦ShapeandMaterial[MJ.Berlin：Springer—VerlagBerlinHeidelberg«1995.[9]周克民•李俊峰•李徵.结构拓扑优化研究方法综述[J]•力学进展,2005-35(1):69-76.(编辑袁兴玲)作者简介：麻△请.男.1980年生.太原科技大学机械工程学院讲师•北京理工大学机威与车辆学院博士•主要研究方向为车辆传动系统擁动及结构优化设计.项咼乐•男，1963年生.北京理工大学机械与车辆学院教授、博士研究生导师.刘傅，女，1975年生.北京理工大学机械与车辆学院副教授、博士.•1783•1研究进展CMP过程中，磨粒嵌入抛光盘和芯片后，形成一种三体接触•抛光盘的材料较软•芯片压入后•抛光盘的接...