博士生开题报告_2

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1、中国书法历史悠久，博大精深，不但有着鲜明的艺术性和广泛的实用性，而且自身还蕴藏着丰富的德育因素。在教学中如果注重挖掘这些因素博士生开题报告　　化学机械抛光中机械与化学作用机制的仿真研究　　1.选题背景及其意义　　化学机械抛光(CMP)技术是芯片制造中的关键技术，随着集成电路特征尺寸的减小，CMP技术的应用面临新的挑战，例如，大尺寸硅片表面的抛光要求具有的表面粗糙度[1]，这些都对CMP技术提出了更高要求。深入系统的研究CMP的去除机理更利于CMP技术的提高与完善，因此十分重要。并恰当地将其融合、渗透在教学当中，对培养学生良好

2、的道德情操，提高他们自身的道德素养和知识水平会大有裨益。中国书法历史悠久，博大精深，不但有着鲜明的艺术性和广泛的实用性，而且自身还蕴藏着丰富的德育因素。在教学中如果注重挖掘这些因素　　现有的抛光理论认为：化学机械抛光过程是磨粒对材料表面的机械作用与抛光液的化学作用共同作用的结果，抛光液的化学作用削弱了芯片表面原子/分子的键能，而磨粒的机械作用将表面弱化的氧化原子/分子去除。但是对于机械化学的协调作用至今未有清晰的解释。本文针对化学机械抛光中材料去除激励的研究现状及其存在的问题，综合运用分子动力学与量子力学的方法，对抛光液中颗

3、粒与材料表面的接触形式，表面材料的去除方式，抛光液中氧化剂、络合剂、PH值调节剂与材料表面的化学反应机理等方面进行了研究，从原子/分子的层次揭示CMP过程的抛光机理。本研究的完成对于可以使我们对于CMP的微观去除机理有更加清晰的认识，为高效，精确控制CMP过程提供理论指导。本文的研究涉及纳米摩擦学，纳米接触力学，材料，表面化学和物理等多个学科领域，使学科交叉的前沿性研究课题。本论文的研究对于丰富纳米摩擦学，纳米接触力学，材料，表面化学和物理等学科理论，提高我国IC制造业的水平具有重要的科学价值和实际意义[2]。　　2.国内外

4、研究动态　　化学机械抛光材料去除机理模型　　经验-半经验去除率公式模型　　19xx年，Preston[3]提出了第一个材料去除率模型，认为材料的去除率与抛光压力和工作速度呈线性关系。Preston方程如下：　　MRR?（1）　　式中：MRR代表表面材料去除率，P0为抛光压力，V为工作速度，Kp为Preston系数。Preston公式仅仅反映了抛光压力与相对速度两个过程参数对抛光速率的影响，其它影响因素都包括在Preston系数中。在抛光过程中，抛光　　去除率与抛光压力与速度等不呈现单纯的线性关系，还与其它因素有关，因此后来的

5、许多学者对Preston方程进行了修正。例如，Tseng[4]，Shi[5]，等人分别提出了非线性材料去除率模型：　　MRR??（2）0.并恰当地将其融合、渗透在教学当中，对培养学生良好的道德情操，提高他们自身的道德素养和知识水平会大有裨益。中国书法历史悠久，博大精深，不但有着鲜明的艺术性和广泛的实用性，而且自身还蕴藏着丰富的德育因素。在教学中如果注重挖掘这些因素　　虽然研究者对上述公式使用简单，公式中的参数均通过具体的实验得到。但是上述模型仍然不能考虑CMP中其它关键参数，如：抛光垫，磨粒，氧化剂等对去除速率的影响，不能揭

6、示CMP过程中的材料去除机理。　　基于流体动力学原理的材料去除率模型　　基于流体动力学理论的CMP去除速率模型认为：被抛光硅片和抛光垫非直接接触、作用载荷全由硅片和抛光垫之间的抛光液薄膜所承受的条件下建立的。基于流体动力学理论的CMP去除速率模型主要有RunnelsandEyman[6]模型，SrikanthSundararajan[7]模型，DiptoG.Thakurta[8]模型等。可是这种观点无法解释抛光垫对材料去除的作用，更难以解释抛光液中磨粒的机械作用和抛光液的化学作用以及两者的协同作用对于CMP过程的巨大影响。后

7、来的实验研究表明[9]：在没有磨粒的机械作用或者抛光液的化学作用时，芯片的抛光速度至少会降低一个数量级以上，并且Lin[10]的研究表明：CMP中材料表面流体压力很小，为接触压力的1/35左右，因此研究者认为流体的冲蚀磨损不是CMP中材料去除的主要方式。　　基于接触力学理论的材料去除率模型　　基于接触力学理论，研究人员建立了不同的硅片、磨粒和抛光垫之间的接触模型来研究CMP中材料去除机理。基于连续介质的压痕-划痕材料去除机理，Luo等根据接触力学和统计理论提出了较为完善的材料去除模型，模型假设芯片/磨粒以及磨粒/抛光垫之间的

8、接触变形为塑性变形，其模型接触示意图见图1所示。并恰当地将其融合、渗透在教学当中，对培养学生良好的道德情操，提高他们自身的道德素养和知识水平会大有裨益。中国书法历史悠久，博大精深，不但有着鲜明的艺术性和广泛的实用性，而且自身还蕴藏着丰富的德育因素。在教学中如果注重挖掘这些因素　　?　　图1