双面抛光均匀性影响因素仿真研究

《双面抛光均匀性影响因素仿真研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码10530学号201330071631分类号TN304.1密级公开硕士学位论文双面抛光均匀性影响因素仿真研究学位申请人汤超荣指导教师毛美姣(副教授)学院名称机械工程学院学科专业机械工程领域工程硕士研究方向机电液传动与控制二零一六年五月二十八日SimulationstudyonInfluenceFactorsofdoublesidepolishinguniformityCandidateTangchaorongSupervisorA.P.MaomeijiaoCollegeSchoolofMechanicalEngineeringProgramMechanica

2、lEngineeringSpecializationMasterofEngineeringinMechanicalEngineeringDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay,2016湘潭大学学位论文原创性黄明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加ｔｕ标注引巧的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品，均。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果

3、由本人承担。：）日期１作者签名啼Ｊｇ杀：年＾月３日学位论文版巧使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。，可臥采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文涉密论文按学校规定处理。＾Ｔ作者签名１Ｊ：嘴廢条日期；７知月日沖＇＾《！导师签名日期：＾月日摘要摘要半导体硅材料是电子信息产业，尤其是集成电路产业的主体功能材料，硅片的制作加工技术已经成为世界

4、电子信息产业发展的主要动力。随着硅片直径越来越大与集成电路特征尺寸越来越小，对单晶硅片表面的平坦化提出了更高的要求，双面化学机械抛光加工是硅晶片超平滑表面加工最有效的技术手段之一，然而在实际生产加工过程中，化学作用和机械作用相互交替，多个变量相互作用，变量微小变化会影响硅片、抛光液与抛光垫接触之间的关系，以及离心力作用使抛光液及磨粒在抛光垫上分布不均匀，从而会产生边缘过抛、抛光不均匀等现象。这不但造成资源浪费，产能过低，甚至会造成IC性能的退化。本文以单晶硅片为研究对象，使用化学、几何学等理论以及计算机仿真技术，在全面分析化学机械抛光加工中均匀性问题研究现状的基础上

5、，利用理论分析、数值模拟和实验研究，基于SolidWorks、FLUENT和MATLAB等软件研究了抛光盘转速、抛光压力和抛光液入口形式等工艺参数对双面抛光均匀性的影响规律。主要研究工作如下：（1）分析了单晶硅片双面化学机械抛光的化学反应机理和材料去除机理，基于preson方程建立了基于抛光盘转速的均匀性函数，分析抛光压力、抛光液入口形式、抛光垫、温度、抛光液PH值以及磨料粒径等参数对单晶硅片双面抛光均匀性的影响。（2）基于SolidWorks和FLUENT软件建立了单晶硅片双面化学机械抛光的三维几何模型和流场流动模型，确定边界条件，通过仿真分析，得到不同抛光盘直径

6、下的速度、压力以及抛光液入口数量对抛光均匀性的影响规律。仿真研究结果表明：当晶片公转速度与自转速度之和等于上下抛光盘转速时，双面抛光均匀性最好；随着压力的增大，双面抛光均匀性越差；随着抛光液入口数量的增加，双面抛光均匀性越好，当数量增加到一定值后，继续增加入口数量，对抛光均匀性没有影响。（3）通过实验对仿真结果进行了验证。选取不同抛光盘转速、抛光压力和抛光液入口数量在双面化学机械抛光设备上进行实验，实验结果表明仿真研究结果准确可信。本课题研究对实际生产具有指导意义，同时也为单晶硅片的更高精度的双面抛光提供参考。关键词：单晶硅片；双面化学机械抛光；均匀性；仿真IAbs

7、tractAbstractSemiconductorsiliconmaterialisthemainfunctionalmaterialsoftheelectronicinformationindustry,especiallyoftheintegratedcircuitindustry,andtheprocessingtechnologyofsiliconwaferhasbecomethemaindrivingforceforthedevelopmentoftheelectronicinformationindustryintheworld.Withthein