单晶硅片化学机械抛光的表面损伤研究

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------单晶硅片化学机械抛光的表面损伤研究2014年4月第39卷第4期DOI：10.3969/j.issn.0254－0150.2014.04.004润滑与密封LUBＲICATIONENGINEEＲINGApr.2014Vol.39No.4陈晓春檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿*赵永武王永光江苏无锡214122）（江南大学机械工程学院摘要：通过模拟化学机械抛光的工

2、况条件，对不同化学作用的单晶硅片表面进行纳米划痕实验，利用现代分析仪器与技术，对抛光后单晶硅片的表面和亚表面损伤进行研究。结果表明：在一定的工况参数条件下，机械作用和化学作用匹配时，可以获得高的材料去除率和无表面层及亚表层损伤的高质量的抛光表面。在化学机械抛光过程中，机械作用的加强可以提高材料去除率，但作用力增至一定值之后，抛光后表层和亚表层损伤将逐渐加大；化学作用可以增加机械作用下的材料去除率，但抛光表面在化学反应作用下会产生表面损伤。通过调整机械参数如压力和速度等可以控制摩擦化学反应中的反应热，从而实现机械作用对摩擦扩散化学的控

3、制，调控单晶硅片的超精密抛光中——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------化学物质的使用，实现环保型绿色抛光。关键词：化学机械抛光；化学作用；机械作用；材料去除；损伤中图分类号：TH117.1文献标识码：A文章编号：0254－0150（2014）4－015－8檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿StudyonSurfaceDam

4、ageofSingleCrystallineSiliconWaferduringChemicalMechanicalPolishingChenXiaochunZhaoYongwuWangYongguang（SchoolofMechancialEngineering，JiangnanUniversity，WuxiJiangsu214122，China）Abstract：Aseriesofnano-scalescratchingexperimentsonthesurfaceofsinglecrystallinesiliconwaferw

5、asdesignedtosimulatetheprocessofChemicalMechanicalPolishing（CMP），andthedamageofsurfaceandsubsurfaceofsinglecrystallinesiliconwaferafterwasstudiedbythemodernanalysisinstrumentsandtechnology．Theresultsindicatethat，undercertainworkingconditionwiththeproperpa-rameterswhent

6、hemechanicaleffectsmatchingthechemicaleffects，——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------theoptimizedmaterialremovalratecanbeobtainedwiththebestpol-ishedsurfacequality，thatis，the

7、minimizeddamageofsurfaceandsubsurface．Thematerialremovalrateisraisedwiththeenhancementofmechanicaleffects，butthedamageofthesurfaceandsubsurfaceisincreasedafterthemechanicaleffectsreachacertainlevel；thechemi-caleffectsimprovethematerialremovalratebythemechanicaleffects，

8、butthepolishingsurfacemaybedamagedbythechemicaleffects．Byadjustingmechanicalparametersofpressureandspeedtheheatfromth