磁流变平面抛光晶圆表面划痕损伤形成机制与抑制方法研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jonsh123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
半导体晶圆制造领域对工件表面的加工要求极高,尤其是针对于新一代的化合物半导体材料如碳化硅(Si C)、砷化镓(Ga As)、氮化镓(Ga N)等,使得实现高表面质量、高平坦度的加工难度不断增加。磁流变抛光方法应用于半导体晶圆加工过程,能获得更高的表面加工质量与加工效率。然而磁流变平面抛光过程中,抛光液中的铁磁颗粒和磨粒由于磁场与工件的交互作用发生团聚形成大尺寸颗粒,磁流变液的流变特性会使得团聚大颗粒同样被裹挟来切划晶圆表面,进而造成非规律性表面划痕损伤。对晶圆表面划痕损伤的形成机制开展研究,能够有效掌握划痕损伤形成成因,对于构建磁流变抛光划痕损伤工艺分析能够起到有效的支撑作用。对于扩宽磁流变平面抛光方法应用范围,实现晶圆磁流变抛光产业化应用具有重要意义。本文在晶圆表面划痕损伤形成机制探索与抑制方法方面,开展了以下的研究工作:(1)针对磁流变抛光过程中晶圆表面的划痕损伤特征提出相应表征方法。研究平面抛光过程中晶圆表面划痕损伤的形成因素,明确团聚颗粒和晶圆之间的作用关系,建立团聚颗粒和晶圆的纳米划擦模型。利用分子动力学方法模拟材料划擦过程,探索磁流变平面抛光过程中晶圆表面划痕损伤形成机理,研究团聚颗粒和抛光工艺对划痕损伤的影响。(2)建立团聚颗粒作用对划痕损伤表征量的影响关系,并与工艺参量相结合,实现对磁流变平面抛光过程中晶圆表面划痕形貌的研究。通过建立晶圆表面的团聚颗粒运动轨迹模型,模拟不同抛光工艺参数对划痕损伤形成的影响,分析划痕损伤特征与工艺参数之间的对应关系。结合抛光过程中材料去除模型,建立团聚颗粒存在状态下晶圆表面受团聚颗粒作用的划痕损伤形貌。(3)采用正交实验设计方法研究不同抛光工艺参数对划痕损伤形成影响程度的显著性,以及对划痕损伤表征量的影响规律。进一步开展磁流变平面抛光实验,研究半导体晶圆材料在不同工艺参数下的晶圆表面质量和表面划痕损伤形状数量,获得能够抑制划痕损伤形成的最优工艺参数。
其他文献
智能物联网在人们的生产生活中越来越普及,随之而来的是其产生的海量数据。如何高效地存储、传输和处理这些数据是当下物联网进一步普及的过程中必须要解决的问题。通过将算力下放到系统边缘端,使终端具备本地数据处理能力,是目前可行的解决方案。然而,在传统的感知系统中,受限于冯·诺依曼架构,“功耗墙”和“存储墙”始终存在,与此同时,在终端上部署神经网络这类计算密集型算法,更进一步加剧了这一能耗瓶颈。持续智能感知
滚动轴承作为机械设备中的关键部件,它的运行状态关乎系统的稳定性和可靠性。利用合适的信号处理方法对滚动轴承进行故障诊断是至关重要的。滚动轴承故障诊断包含两部分内容:故障特征提取和模式识别。本文以新兴的信号处理方法-稀疏表示方法,对滚动轴承进行故障诊断。在故障特征提取方面,做了三方面改进:其一,通过稀疏表示方法和频域相关峭度相结合,将频域相关峭度引入字典构造环节,改进了字典构造的方式,利用频域相关峭度
近年来,低频段频谱资源越来越稀缺,高频段的太赫兹已成为无线通信领域的研究热点。采用高增益定向天线的太赫兹通信可实现多条数据流的并行传输,并行传输可以进一步提升网络容量。太赫兹通信有望满足未来回传数据流的高吞吐量需求。在太赫兹无线回传网传输调度研究中,如何充分利用并行传输和高带宽的优势来保障更多数据流的服务质量(Quality of Service,QoS)需求,是一项巨大挑战。此外,日益增长的用户
超短脉冲激光以极高峰值功率、极短脉冲时间所带来的独特优点,现今已经被广泛应用于物理化学、生物科学和材料科学等诸多前沿交叉领域。同时,伴随着科技的发展和应用的深入,人们对超短脉冲激光器的要求日益提高,在越来越多的应用中需要多路超短脉冲甚至来自不同波段的多路超短脉冲同步工作以实现更多的功能,这使得超短脉冲光源由简单单一化向系统化复杂化和协同化发展。实现脉冲光源的协同工作日益引起重视并成为研究热点。传统
由于超连续光谱具有宽频谱和高相干性等特点,在光通信系统、光谱学、国防安全以及生物医学等领域有着广泛应用。本论文提出了三种正常色散高非线性保偏光纤结构,并数值仿真和分析了保偏光纤中两个正交偏振基模的超连续光谱的产生,主要工作内容如下:(1)介绍了脉冲在光纤中传输的理论模型,包括光纤的群速度色散、非线性参数、损耗、双折射的定义和计算公式。然后,阐述了广义非线性薛定谔方程及其数值求解方法。(2)提出了一
随着电力电子技术的发展,传统的硅器件已经无法满足一些高温、高压、高功率密度等应用场合的性能要求,宽禁带半导体器件应运而生。SiC MOSFET作为宽禁带半导体器件的典型代表,具有耐高温、耐高压、开关速度快、导通损耗低等优点,是功率器件市场的研究热点。相比于同等级的Si IGBT,SiC MOSFET的芯片面积更小,电流密度也更大,所以SiC MOSFET的短路耐受时间比Si IGBT的要短的多,只
掺铥光纤激光器(Thulium-Doped Fiber Laser,TDFL)具有稳定性优良、结构灵活特性,且输出位于人眼安全的2.0μm波段的激光,单纵模(Single Longitudinal Mode,SLM)TDFL在军事、医疗、雷达、光通信及传感等领域有广阔的应用前景,波长可切换光纤激光器因其输出激光波长的可调性和灵活性而在波分复用系统、传感网络和光通信网络中有重要应用。利用法布里-珀罗
高铁是我国科学技术自主创新的一面旗帜,其在速度、可靠性、舒适度等方面不断地提高。IGBT作为高铁中牵引变流器的关键器件,其可靠性与列车的安全运行有着密切的联系。IGBT伴随着列车运行会承受频繁的电气应力、机械应力,以及温度应力等,研究IGBT在列车运行过程中的损耗热特性与电气耐受特性,可以对牵引传动系统可靠性的提升以及列车运行控制的优化提供一定的理论指导。论文首先介绍了高速列车的运行特性和牵引变流
少模光纤通信作为一种提高通信系统传输容量的潜在方案而备受关注。少模光纤通信系统以光纤中相互正交的信号模式作为独立的通信信道进行信息的传输,实现通信系统传输容量的大幅提升。少模掺铒光纤放大器是少模光纤通信系统中至关重要的中继放大器件,利用均匀掺铒的少模光纤放大器对系统中的模分复用信号进行放大时,信号会产生较大的模式增益差,导致少模光纤通信系统传输容量的急剧下降。因此需要对少模掺铒光纤放大器进行增益均