Hành vi của hạt nano trong dung dịch không-Nhất định trong quá trình cơ học của CMP

Tribology Letters - Tập 24 - Trang 179-186 - 2006
C. Haosheng1, L. Jiang2, C. Darong1, W. Jiadao1
1State Key Laboratory of Tribology, Tsinghua University, Beijing, China
2Department of Mechanology, University of Science and Technology, Beijing, China

Tóm tắt

Màng chất lỏng mỏng được cho là hình thành giữa bề mặt wafer và các yếu tố nhám của pad. Áp lực thủy động học trên các yếu tố nhám của bề mặt được tạo ra một cách định kỳ khi các hạt trong quá trình làm việc đi qua nó. Biến dạng do mỏi xảy ra dưới tác động của áp lực định kỳ, và sự biến dạng do mỏi bắt đầu từ trên xuống dưới của các yếu tố nhám. Tốc độ loại bỏ vật liệu được tính toán dựa trên lý thuyết đứt gãy cân bằng năng lượng. Kích thước hạt và vận tốc tương đối của nó là những tham số quan trọng ảnh hưởng đến hiệu ứng đánh bóng. Bằng cách sử dụng mô hình đa pha và mô hình độ nhớt theo quy luật sức mạnh của dung dịch, vận tốc của hạt và phân phối của nó trong dung dịch được tính toán một cách số học. Kết quả cho thấy rằng độ dày của màng dung dịch cần phải nằm trong cùng trật tự với kích thước hạt để hạt có thể tạo ra áp lực thủy động học có hiệu quả nhằm loại bỏ các vật liệu nhám.

Từ khóa

#màng chất lỏng mỏng #áp lực thủy động học #biến dạng do mỏi #tốc độ loại bỏ vật liệu #đánh bóng #kích thước hạt

Tài liệu tham khảo

M. Bielmann, U. Mahajan, Solid-state Lett. 2 (1999) 401–403 C.H. Zhou, L. Shan, Tribol. Trans. 45 (2002) 230–232 Y. Liu, K. Zhang, Microelectron. Eng. 66 (2003) 438–444 G.B. Basim, J.J. Adler, J. Electronchem. Soc. 147 (2000) 3523–3528 C.H. Zhou, L. Shan, Lubric. Eng. 58 (2002) 35–41 H. Lei, J. Luo, Wear 257 (2004) 461–470 Y. Zhao, L. Chang, Wear 252 (2002) 220–226 J. Larsen-Basse, H. Liang, Wear 233–235 (1999) 647–654 S.R. Runnels, L.M. Eyman, J. Electrochem. Soc. 141(6) (1994) 1698–1701 S. Sundararajan, D.G. Thakurta, J. Electrochem. Soc. 146(2) (1999) 761–766 S.M. Allameh, P. Shrotriya, J. Microelectromech. Syst. 3 (2003) 313–323 Y. Moon, Mechanical aspect of the material removal mechanism in chemical mechanical polishing, PhD Thesis University of California, Berkeley, 1999, 170 G. Dipto, B. Thakurtaa, L. Christopher, B. Borsta, W. Donald, Thin Solid Films 366 (2000) 181–190 D.J. Stein, J.L. Cecchi, J. Mater. Res. 14(9) (1999) 3695–3706 M. Bielman, U. Mahajan, R.K. Singh, Electrochem. Solid-state Lett. 2(8) (1999) 401–403 H.G. Elrod, A general theory for laminar lubrication with Reynolds roughness [J], 101(1) (1979) 8–14 O. Reynolds, Philos. Trans. R. Soc. Lond. 177 (1886) 157–234 J.S. Zhao, Fracture Mechanics and Fracture Physics (Huazhong Keji Press, China, 2003) J. Furthmuller, J. Hafner, G. Kresse, Phys. Rev. B. 155(3) (1996) 7334–7351 H. Lua, 1.B. Fookesa, Y. Obengb, S. Machinskia, K.A. Richardsona, Mater. Charact. 49 (2002) 35–44 W.D. Li, W.S. Dong et al., Thin Solid Films 270 (1995) 601–606