CH4 硅片加工-表面拋光

上章內(nèi)容回憶加工的對(duì)象：硅切割片加工的過(guò)程：倒角、研磨、熱處理加工的目的：倒角—1.防止崩邊；2.熱處理過(guò)程中，釋放應(yīng)力負(fù)面效應(yīng)〔形成邊緣應(yīng)力〕研磨—減薄外表?yè)p傷層，為進(jìn)一步拋光創(chuàng)造條件負(fù)面效應(yīng)〔形成面內(nèi)螺旋式應(yīng)力分布〕熱處理—1.消除熱施主；2.釋放應(yīng)力三種工藝的前后順序不能顛倒為何是對(duì)硅片，而不對(duì)硅錠，進(jìn)行熱處理？1)大塊單晶不容易均勻受熱，加熱后易發(fā)生崩裂，〔熱膨脹系數(shù)各向異性的〕，而硅片尺寸小，散熱快，不易于崩裂。2)對(duì)硅片熱處理，可以消除倒角和磨片過(guò)程中形成的應(yīng)力。加工效果的評(píng)估損傷層：大幅減薄，大約還有20～30μm粗糙度：大幅減小，大約還有10～20μm應(yīng)力：內(nèi)部已經(jīng)消除電阻率溫度穩(wěn)定性：較好—消除了熱施主雜質(zhì)污染：存在不可防止的金屬等污染，一般在淺表層。待進(jìn)一步加工：損傷層，粗糙度，潔凈拋光清洗下一章的工藝硅片的外表拋光——進(jìn)一步提高硅片外表的平整度。第四章硅片外表的拋光技術(shù)主要內(nèi)容：1.拋光片的特性參數(shù)。2.拋光的根本流程：化學(xué)減薄—拋光。3.典型的拋光方法—CMPCMP:ChemicalMechanismpolish4.拋光的工藝流程。硅片拋光的意義硅加工中，多線切割、研磨等加工過(guò)程中，會(huì)在外表形成損傷層，從而使得外表有一定粗糙度。拋光就是在磨片根底上，通過(guò)化學(xué)機(jī)械研磨方式，進(jìn)一步獲得更光滑、平整的硅單晶外表的過(guò)程。研磨片粗糙度(拋光前)：～10-20um拋光片粗糙度(拋光后)：～幾十nm研磨片拋光片研磨和拋光中關(guān)注的參數(shù)研磨片：一定厚度的薄片，是一種體材料，只關(guān)注某些體的特征參數(shù)，如厚度、翹曲度，和外表的參數(shù)，如崩邊。拋光片：有光滑外表的硅片，主要關(guān)注加工的硅外表的特征參數(shù)。1.拋光片的特性參數(shù)1〕硅片的理想狀態(tài)2〕硅片外表的平整度3〕硅片外表的缺陷1〕硅片理想狀態(tài)硅片的理想狀態(tài)：a:硅片上、下外表之間，對(duì)應(yīng)的測(cè)量點(diǎn)的垂直距離完全一致，且任意外表均與理想平面相平行。b:硅片外表晶格完整，所有非飽和的懸掛鍵位于外表的二維平面內(nèi)。c:無(wú)雜質(zhì)污染，無(wú)各種晶體缺陷。理想平面：指幾何學(xué)上的理想的、完美的平整平面。Si俯視斜視平視懸掛鍵假設(shè)干原子層平面〔理想平面〕2〕硅拋光片外表的平整度定義：標(biāo)志外表的平整性，指硅片外表與理想基準(zhǔn)平面的最大偏離。描述平整度的兩個(gè)參數(shù)：a:總指示讀數(shù)(TIR)：硅片拋光外表最高點(diǎn)和最低點(diǎn)之差，即峰谷差值，只為正值。b:焦平面偏差(FPD)：外表最高點(diǎn)和最低點(diǎn)二者中，偏離基準(zhǔn)平面的最大值，可以是正或負(fù)值。TIR和FPD的示意圖上拋光面最凹點(diǎn)最凸點(diǎn)TIR值，如12umFPD值如-8um基準(zhǔn)面拋光片的其它參數(shù)拋光片的其它參數(shù)：厚度、總厚度變化、彎曲度、翹曲度等硅片厚度：硅片中心點(diǎn)位置的厚度?？偤穸茸兓疶TV：最大與最小厚度的差值TTV=Tmax-Tmin彎曲度和翹曲度彎曲度：是硅片中線面凹凸形變的最大尺寸。翹曲度：硅片中線面與一基準(zhǔn)平面之間的最大距離與最小距離的差值。硅片的中線面：也稱中心面，即硅片正、反面間等距離點(diǎn)組成的面，即中心層剖面。彎曲度彎曲度基準(zhǔn)面單向翹曲下界面上界面A點(diǎn)在A點(diǎn)，中線面和基準(zhǔn)平面的距離最大：x2x1d最小距離：，反向翹曲時(shí)，此值為負(fù)值。翹曲度：雙向翹曲基準(zhǔn)面x2x1x3x4翹曲度：3〕硅拋光片的外表缺陷缺陷的種類：a:和研磨片類似的缺陷：崩邊、缺口、裂紋等b:特有的外表缺陷：劃痕、凹坑、波紋、沾污、色斑、橘皮、霧、氧化層錯(cuò)、渦旋、電阻率條紋等劃痕：研磨顆粒劃出的狹長(zhǎng)的溝槽，一般不會(huì)很深，重劃痕～0.12um。凹坑：外表上的凹陷小坑波紋：大面積的，肉眼可見(jiàn)的，類似波紋的不平坦區(qū)。沾污：吸附于外表的各種污染顆粒。色斑：化學(xué)性沾污。橘皮：大面積的，大量突起小丘的群體。霧：大面積的，大量不規(guī)那么缺陷〔如小坑〕引起的光散射現(xiàn)象，常常形成霧狀。2.拋光前的化學(xué)減薄1〕化學(xué)減薄的作用。2〕化學(xué)減薄的方法。3〕化學(xué)減薄的工藝流程。1〕化學(xué)減薄與作用定義：采用化學(xué)腐蝕的方法，將硅片外表進(jìn)行化學(xué)剝離，從而減薄損傷層，為拋光創(chuàng)造條件。化學(xué)減薄的作用：減少拋光過(guò)程的去除層厚度。使硅片外表潔凈—去除表層。消除內(nèi)應(yīng)力—去除損傷層。化學(xué)減薄的作用化學(xué)減薄平面雜質(zhì)原子拋光面張應(yīng)力擠壓應(yīng)力Si2〕化學(xué)減薄的方法a:酸性腐蝕b:堿性腐蝕酸性腐蝕腐蝕液組成：[HF]:[HNO3]:[HAc]乙酸=(1~2):(5~7):(1~2)反響的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：反響速度快，過(guò)程中放熱，不需要加熱，典型速度0.6～0.8um/s。缺點(diǎn)：反響生成的氮化物，污染環(huán)境。酸腐蝕的機(jī)理硅的酸性腐蝕減薄機(jī)理：硅被HNO3氧化，反響為：用HF去除SiO2層，反響為：總反響為：污染物堿性腐蝕腐蝕液組成：NaOH/KOH+H2O濃度15%～40%反響的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：反響需加溫度，一般80～90℃，速度比較慢，易控制，廢液也易處理。缺點(diǎn)：反響是縱向反響，易向深層腐蝕，容易形成外表粗糙度增加，剩余堿不易去除。堿性腐蝕機(jī)理硅的堿性腐蝕減薄機(jī)理：3〕化學(xué)減薄的工藝過(guò)程準(zhǔn)備工作化學(xué)腐蝕送檢驗(yàn)沖洗甩干厚度分選準(zhǔn)備工作：配腐蝕液、開(kāi)通風(fēng)櫥、準(zhǔn)備沖洗水等。厚度分選：2～5um分檔，比方，d和d+6um屬于兩個(gè)種類。腐蝕過(guò)程：控制溫度、時(shí)間，腐蝕層一般10～20um。沖洗甩干：用大量水將硅片沖洗，并甩干。送檢。3.硅片拋光的方法1〕機(jī)械拋光。2〕化學(xué)拋光。3〕化學(xué)機(jī)械拋光—CMP技術(shù)?！?〕機(jī)械拋光方法：拋光液的磨料對(duì)硅片外表進(jìn)行機(jī)械摩擦，而實(shí)現(xiàn)對(duì)外表的拋光。研磨漿組成：Al2O3、MgO、SiC等磨粒+水優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：拋光速度快。缺點(diǎn)：外表質(zhì)量不高，粗糙化、劃痕嚴(yán)重。地位：最早期的硅片拋光技術(shù)，目前已經(jīng)被淘汰。2〕化學(xué)拋光方法：利用化學(xué)試劑對(duì)硅片外表進(jìn)行化學(xué)腐蝕，來(lái)進(jìn)行拋光，包括：液相、氣相腐蝕、電解拋光等。缺點(diǎn)：不利于控制拋光速度和深度，不利于獲得大面積、高度平整度拋光面。地位：可以進(jìn)行特種拋光，如小面積平整化，非規(guī)那么外表拋光，而不利于大面積平整化的硅片拋光。3〕化學(xué)機(jī)械拋光方法：堿與外表的硅〔氧化硅〕發(fā)生化學(xué)反響，生產(chǎn)可溶性的硅酸鹽〔Na2SiO3〕，再通過(guò)SiO2膠粒和拋光布?jí)|的機(jī)械摩擦進(jìn)行去除。拋光過(guò)程包括：化學(xué)反響-機(jī)械去除-再反響-再去除…是一種化學(xué)作用和機(jī)械作用相結(jié)合的拋光工藝。優(yōu)點(diǎn)：包含了機(jī)械和化學(xué)拋光的雙重優(yōu)點(diǎn)。地位：目前主流的硅片拋光工藝，也是唯一一種大面積平整化的拋光工藝。我們主要介紹堿性SiO2CMP拋光內(nèi)容回憶—硅片研磨硅片研磨之后的效果：損傷層：大幅度減薄〔70~80—20~30μm〕粗糙度：大幅度降低〔30~40—10~20μm〕然而硅片的外表參數(shù)，仍待進(jìn)一步提高。不斷減小的電子線寬，要求更低的粗糙度。理想的硅片，要求消除損傷層。拋光拋光：實(shí)現(xiàn)100nm以下粗糙度，需要新的拋光原理。思考：為何減小磨粒的研磨方式，無(wú)法實(shí)現(xiàn)高精度拋光？單位時(shí)間滾過(guò)的面積粗糙區(qū)平整化新粗糙化粗糙區(qū)域和單晶平整區(qū)域的機(jī)械強(qiáng)度差異越大，最終加工出的外表越平整。平整區(qū)研磨顆粒理想拋光的必要條件理想拋光的必要條件：粗糙區(qū)域機(jī)械強(qiáng)度很差——極易擦除。平坦的單晶區(qū)機(jī)械強(qiáng)度足夠大——不易擦除。方案：降低粗糙區(qū)域的機(jī)械強(qiáng)度粗糙區(qū)硬度<磨粒硬度<單晶硬度化學(xué)機(jī)械拋光——CMPCMP:ChemicalMechanicalpolishing研磨片拋光片4.3硅片的化學(xué)機(jī)械拋光1)化學(xué)機(jī)械拋光簡(jiǎn)介2)化學(xué)機(jī)械拋光的根本原理3)化學(xué)機(jī)械拋光的設(shè)備結(jié)構(gòu)4)化學(xué)機(jī)械拋光的工藝流程5)化學(xué)機(jī)械拋光的影響因素6)化學(xué)機(jī)械拋光的效果評(píng)估判斷工藝缺陷1)化學(xué)機(jī)械拋光簡(jiǎn)介地位：是1965年提出的一種拋光方案，過(guò)程中兼有化學(xué)、機(jī)械作用的優(yōu)點(diǎn)，可以在較大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)極高的外表平整度，是目前唯一的大面積外表平坦化的拋光技術(shù)。硅片拋光工藝：普遍采用堿性SiO2的化學(xué)機(jī)械拋光，可以在12、18英寸硅片上實(shí)現(xiàn)100納米以下的粗糙度。CMP過(guò)程：拋光液中的堿與硅表層發(fā)生化學(xué)反響，并生成較疏松的硅酸鹽(粘附在表層，阻礙深層反響)，再通過(guò)SiO2膠粒和拋光布?jí)|的機(jī)械摩擦而脫離外表，從而實(shí)現(xiàn)表層剝離。此過(guò)程反復(fù)進(jìn)行，從而對(duì)硅片逐層剝離，并實(shí)現(xiàn)對(duì)硅片的高精度拋光。主要特點(diǎn)：化學(xué)反響—機(jī)械去除—再反響—再去除…是一種化學(xué)作用和機(jī)械作用相結(jié)合的拋光工藝〔二者互相控制〕。優(yōu)點(diǎn)：包含了機(jī)械、化學(xué)拋光的雙重優(yōu)點(diǎn)。速度快均勻性好化學(xué)機(jī)械拋光示意圖夾持頭拋光液硅片拋光墊陶瓷板水路拋光墊拋光區(qū)示意圖壓力硅片磨料壓力CMP主要技術(shù)指標(biāo)拋光液的組成與原理。拋光墊材料結(jié)構(gòu)和溫度控制。硅片的固定和運(yùn)動(dòng)方式。拋光液的輸運(yùn)和溫度控制。拋光底盤(pán)的運(yùn)動(dòng)和溫度控制。拋光界面的穩(wěn)定性——硅片運(yùn)動(dòng)平整，壓力均衡，拋光墊平整等。2〕化學(xué)機(jī)械拋光的原理(1)拋光液的組成和特點(diǎn)(2)拋光墊的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)(3)拋光過(guò)程中的化學(xué)和機(jī)械作用化學(xué)作用機(jī)械作用堿性SiO2拋光液SiO2膠粒(1)拋光液的組成與特點(diǎn)簡(jiǎn)介：堿性SiO2拋光液，是均勻分散SiO2膠粒的乳白色膠體，成堿性，PH:8~11。膠粒大小，PH大小等參數(shù)和型號(hào)有關(guān)。組成：研磨劑(SiO2膠粒)、堿、去離子水、外表活性劑、氧化劑、穩(wěn)定劑等。理想效果：在使用中，保持穩(wěn)定的膠體狀態(tài)，均勻分散(不團(tuán)聚)，有穩(wěn)定的腐蝕速率。主要挑戰(zhàn)：腐蝕物顆?；烊耄瑴囟壬?，PH值不穩(wěn)定，腐蝕速率不穩(wěn)定等各組分的作用SiO2膠粒：機(jī)械摩擦和吸附腐蝕產(chǎn)物。硬度適當(dāng)，擦除腐蝕產(chǎn)物，不破壞未腐蝕區(qū)納米尺寸，20～100nm〔和拋光液型號(hào)有關(guān)〕。堿性：一般是有機(jī)堿類，比方有機(jī)胺類。拋光中進(jìn)行腐蝕。防止金屬離子K+、Na+引入。和某些金屬形成絡(luò)合物，除去金屬。氧化劑：用于加快腐蝕速率。表層的Si和堿反響較慢，而SiO2和堿反響較快，氧化劑可以將表層Si氧化，從而獲得較快腐蝕速度。外表活性劑：分散不溶性顆粒，防止聚集沉淀。活性劑分子一端親顆粒，一端親溶劑，這樣活性劑分子包圍顆粒，而彼此互相排斥，從而顆粒易于被溶劑浸潤(rùn)，不會(huì)凝聚。油脂外表活性劑分子溶劑水外表活性劑親水親油排斥拋光液的主要作用拋光液的主要作用：拋光—腐蝕+研磨+吸附反響物潤(rùn)滑作用冷卻降溫沖洗排渣拋光液的主要參數(shù)拋光液的主要參數(shù)包括：SiO2膠粒形狀和硬度SiO2膠粒平均尺寸——粗糙度、摩擦力拋光液的PH值——腐蝕速率拋光液分散的穩(wěn)定性——拋光中不團(tuán)聚拋光液的純度——金屬含量(Cu，Al，F(xiàn)e)2〕拋光墊材料：是一種具有一定彈性，而疏松多孔的材料，一般是聚氨酯類材料。典型材料：聚氨酯發(fā)泡固化拋光墊主要作用：存儲(chǔ)和傳輸拋光液。對(duì)硅片提供穩(wěn)定的壓力。對(duì)硅片外表進(jìn)行機(jī)械摩擦。聚氨酯拋光墊微觀結(jié)構(gòu)拋光墊整體結(jié)構(gòu)壓敏膠粘結(jié)底盤(pán)高度平整外表(3)拋光中的化學(xué)和機(jī)械作用化學(xué)作用：堿對(duì)硅的腐蝕作用——腐蝕速率腐蝕物對(duì)金屬雜質(zhì)的吸附作用—除污染SiO2膠粒(小)對(duì)腐蝕物的吸附作用——吸除堿性的金屬絡(luò)合作用——除污染機(jī)械作用：SiO2膠粒(大)的摩擦作用拋光墊的摩擦作用擦除a.堿對(duì)硅的腐蝕作用硅片外表是損傷層，存在非單晶Si和SiO2薄層Si+2OH-+H2O=SiO32-+H2↑SiO2+2OH-=SiO32-+H2Ob.膠粒(小)的吸附作用較小的SiO2膠粒具有較強(qiáng)的吸附作用，可以吸附腐蝕的產(chǎn)物，使其脫離硅片外表。c.堿的絡(luò)合作用有機(jī)堿分子和某些重金屬反響，生成絡(luò)合物化學(xué)作用機(jī)械作用拋光墊和膠粒(大)的機(jī)械作用。較大SiO2膠粒和拋光墊，對(duì)硅片外表有機(jī)械摩擦作用，從而使腐蝕出的產(chǎn)物脫離硅片外表，并最終去除。CMP的去除過(guò)程腐蝕大膠粒摩擦粘于外表小膠粒吸附脫離外表剝離拋光墊摩擦化學(xué)、機(jī)械作用的關(guān)系CMP中，化學(xué)與機(jī)械作用應(yīng)相匹配化學(xué)作用腐蝕硅外表薄層。機(jī)械作用擦除的是被腐蝕的局部。理想的拋光：腐蝕速率=(擦除+吸附)速率=拋光速率試思考：該如何控制拋光的精度？高精密度獲得—多步CMP拋光粗拋光細(xì)拋光精拋光最終拋光去損傷層15um定點(diǎn)平坦化干化學(xué)等離子刻蝕去霧1um平坦化5um拋光精度控制原理粗拋光細(xì)拋光精拋光拋光液PH值10~1110~119~10壓力kg/cm20.250.10.05轉(zhuǎn)速r/min624030拋光速率um/min1.00.80.33)設(shè)備種類與結(jié)構(gòu)主要設(shè)備種類：有蠟單面拋光機(jī)無(wú)蠟單面拋光機(jī)無(wú)蠟雙面拋光機(jī)有蠟拋光：利用蠟將硅片的一面粘結(jié)固定在陶瓷板上，而對(duì)另一面進(jìn)行拋光無(wú)蠟單面拋光：利用外表張力將硅片和載體板吸附在一起，再進(jìn)行拋光。無(wú)蠟單面拋光：整體結(jié)構(gòu)類似研磨，上下磨盤(pán)，中間載體，載體中間的空隙用于防止硅片。(1)有蠟拋光：優(yōu)點(diǎn)是外表拋光效果較好，缺點(diǎn)需要增加去蠟和清洗的工藝。(2)無(wú)蠟拋光，優(yōu)點(diǎn)是防止了蠟的污染，缺點(diǎn)是拋光精度略有降低。單面拋效果優(yōu)于雙面拋光。大尺寸硅片多采用有蠟拋光，而無(wú)蠟拋光適用于小尺寸硅片。各種拋光的特點(diǎn)：(1)有蠟單面拋光機(jī)硅片的固定方式蠟陶瓷板固定硅片流程1.加熱陶瓷板——耐高溫2.在熱的陶瓷板上，噴涂(離心)蠟，使其融化，并均勻覆蓋。3.將硅片均勻按壓于蠟上，靜置。(2)無(wú)蠟單面拋光機(jī)襯墊陶瓷板襯板水膜吸附(3)雙面硅片拋光機(jī)典型設(shè)備商：德國(guó)彼特沃爾特斯公司PeterWolters網(wǎng)址://peter-wolters/底盤(pán)冷卻系統(tǒng)載體的行星式運(yùn)動(dòng)硅片位置4)拋光的工藝步驟拋前準(zhǔn)備粗拋厚度分選粘片精拋取片結(jié)束1〕拋光前準(zhǔn)備a：動(dòng)力：電源、水壓、氣壓等b：硅片裝載具c：拋光布?jí)|d：拋光液e：清洗設(shè)備2〕厚度分選與裝載典型上機(jī)(有蠟)拋光粗拋精拋壓力MPa0.08～0.160.02～0.08溫度℃25～4525～30流速ml/min150～300150～300PH10～117.5～9.0時(shí)間min10～152～10拋光過(guò)程中，是通過(guò)降低拋光液PH值，降低壓力，縮短拋光時(shí)間等手段，逐步獲得高精密的拋光外表。4〕取片有蠟拋光：將硅片和陶瓷板擦干凈，然后加熱，使蠟融化，然后用鑷子取下硅片。無(wú)蠟拋光：將硅片用水沖洗干凈，用吸筆將硅片取下，放入清洗池中。理想的拋光的狀態(tài)—速率理想的拋光狀態(tài)：?jiǎn)挝粫r(shí)間的腐蝕速率等于單位時(shí)間的去除速率，這就保證腐蝕的局部完全被去除，而未腐蝕局部不被去除。而去除包括機(jī)械擦除和靜電吸收兩局部。如果：V1腐蝕速率；V2擦除速率；V3吸除速率那么：V1=V2+V3=V〔拋光速率〕而V2=BpKμh(n1+n2);V3=Cqsdr那么：V=V1=V2+V3=BpKuh(n1+n2)+CqsdrB:摩擦因子；p:壓強(qiáng)；K:反響速率；μ:摩擦系數(shù)；h:硬度；n:轉(zhuǎn)速；C:吸附常數(shù)；r:磨粒直徑；d:濃度；s比外表積；q:外表電荷密度表達(dá)式意義：V2和摩擦有關(guān)，V3和研磨液的SiO2顆粒性質(zhì)有關(guān)。可調(diào)整的拋光速率的因素：壓強(qiáng)p，反響速率K〔PH值相關(guān)〕，轉(zhuǎn)速n拋光速率磨削作用腐蝕速率PH值溫度壓強(qiáng)轉(zhuǎn)速SiO2純度尺寸硬度拋光墊結(jié)構(gòu)如彈性，負(fù)載能力等5〕影響拋光速率的因素(1)拋光壓力一般來(lái)說(shuō)，壓力越大，拋光速率越快，但是壓力足夠大時(shí)，拋光速率會(huì)略微下降，原因是壓力大，拋光墊承載拋光液能力下降。另外，壓力大易形成破片現(xiàn)象。所以，應(yīng)控制拋光的壓力?？刂圃敲矗簰伖鈺r(shí)，拋光速率和效果并重，在保證拋光效果的前提下，希望提高拋光的速率，也就是說(shuō)，效果第一，速率第二。拋光壓力的分階段化控制(2)拋光溫度溫度和反響速率有關(guān)，溫度越高，那么反響速率越快，拋光溫度的選擇，滿足兩點(diǎn)要求：方便加工，即不做額外控溫，反響速率不過(guò)快。溫度一般在室溫25℃~30℃左右。事實(shí)上，溫度和其它參數(shù)相關(guān)，比方反響速率是溫度和PH值的函數(shù)，v=v(T,PH,…)，因此，需要選擇室溫下適宜的反響速率，這就規(guī)定了PH值的范圍。(3)PH值一定溫度下，PH值越高，堿性越強(qiáng)，反響速率越快，隨著粗拋到精拋，PH值逐漸降低。其選擇要滿足室溫下反響速率的要求。(為到達(dá)相同的反響速率，可以取低PH值，室溫反響，也可以采取較高PH值，在低溫反響)。(4)硅片晶體結(jié)構(gòu)腐蝕速率和機(jī)械性能的各向異性，即和晶體取向有關(guān)。原子面密度越大，越難拋光。Si〔111〕面最難拋光。〔100〕面最易拋光。(5)摩擦力f表達(dá)式：f=μp其中，μ是摩擦系數(shù)，p是壓強(qiáng)大小摩擦力越大，拋光速率會(huì)越大，但是過(guò)大的摩擦力會(huì)增加外表劃痕碎片等損傷概率，摩擦發(fā)熱導(dǎo)致拋光液溫度升高，而影響腐蝕速率。因此應(yīng)選擇適宜的摩擦力大小。摩擦力大小的因素：硅片外表粗糙度、拋光墊的外表粗糙度，研磨漿負(fù)載能力，SiO2狀況〔顆粒大小和外表形狀等〕、拋光液的濃度，研磨的轉(zhuǎn)速等等。摩擦力的調(diào)節(jié)方法：可以通過(guò)壓強(qiáng)的大小，轉(zhuǎn)速大小來(lái)調(diào)節(jié)。與CMP相關(guān)的主要參數(shù)：(1)溫度(2)PH值(3)壓力(4)摩擦力〔和拋光墊和硅片外表結(jié)構(gòu)、SiO2尺寸分布、轉(zhuǎn)速、流量等有關(guān)，過(guò)程中通過(guò)壓力來(lái)調(diào)節(jié)〕(5)轉(zhuǎn)速(6)拋光液流量總之，拋光時(shí)要兼顧拋光速率和拋光效果兩個(gè)方面，各個(gè)參數(shù)應(yīng)當(dāng)互相匹配，隨著從粗拋到精拋，拋光速率逐漸下降，采取的措施是：降低PH值，〔即降低反響速率〕減小壓力，降低轉(zhuǎn)速等等。不能片面追求拋光速率，而不顧拋光質(zhì)量?？偨Y(jié)6〕拋光的效果評(píng)估(1)幾何特征(2)外表性能(3)熱氧化缺陷(1)幾何特征在硅片的不同的點(diǎn)上，硅片厚度的一致性和平整性，主要側(cè)重于硅片的體性能。影響因素：硅片厚度分選，拋光時(shí)硅片轉(zhuǎn)動(dòng)的平面化程度，比方硅片進(jìn)行非水平面轉(zhuǎn)動(dòng)，拋光外表易彎曲。厚度一致的表征參數(shù)：TTV=Tmax-Tmin平整性表征參數(shù)：全局、局部平整度。TmaxTmin(2)硅片的外表特征崩邊、缺口、裂紋：機(jī)械運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定造成，可以改進(jìn)設(shè)備完全消除。劃痕：機(jī)械摩擦造成，比方SiO2外形粗糙，存在鋒利邊緣。橘皮：大面積的凸起小丘，形成原因是，腐蝕速率過(guò)慢，而小于摩擦去除的速率。霧：大面積的小的凹陷坑，是腐蝕速率過(guò)快形成。(3)硅片的熱氧化缺陷熱氧化缺陷指，拋光片在熱氧化以后可以看到的缺陷。典型拋光缺陷分析(1)橘皮出現(xiàn)原因(2)霧的出現(xiàn)原因化學(xué)腐蝕和機(jī)械摩擦的作用化學(xué)腐蝕：深層腐蝕，傾向先形成小尺寸凹坑，然后凹坑擴(kuò)大并連接，最終擴(kuò)大為腐蝕凹面。機(jī)械摩擦：拋光墊的平面性摩擦，和較大SiO2膠粒的摩擦。橘皮橘皮：大量的不規(guī)那么的小丘狀突起。產(chǎn)生原