Chemical-Mechanical Polishing 2000-Fundamentals and Materials Issues pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Materials Research Society

作者:Calif.) Chemical-Mechanical Polishing 200 (2000 San Francisco

出品人:

页数:161

译者:

出版时间:2001-05

价格:USD 48.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9781558995215

丛书系列:

图书标签:

化学机械抛光
CMP
半导体制造
材料科学
表面工程
抛光技术
微电子
纳米技术
材料磨损
薄膜技术

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具体描述

Chemical-mechanical polishing (CMP) is a critical technology in the planarization of multilevel metallization systems and shallow-trench isolation in semiconductor manufacturing. Other emerging applications for this technology include flat-panel displays, magnetic data storage and microelectromechanical systems. The rapid emergence of copper as the conducting material for integrated circuits has further pushed CMP technology to the forefront of semiconductor manufacturing. However, a basic understanding of the CMP process, which is necessary to enable further advances, is inadequate. This volume provides an insight into the fundamental processes in CMP. Presentations from academia, government institutions and industry are featured.

《化学机械抛光：基础与材料难题》（2000）本书深入探讨了化学机械抛光（CMP）这一在微电子制造领域至关重要的工艺。CMP是一种结合了化学腐蚀和机械研磨的技术，用于在半导体晶圆表面实现纳米级的平坦化和抛光，是制造集成电路、微机电系统（MEMS）和其他精密器件不可或缺的环节。核心内容概览： CMP工艺基础：书中详细阐述了CMP的基本原理，包括化学反应的作用、研磨垫和磨料浆的选择与性能，以及它们如何协同作用以去除材料并实现表面平坦化。读者将了解到不同化学成分（如氧化剂、络合剂、pH调节剂）在CMP过程中的功能，以及它们如何影响材料的去除速率和表面质量。机械方面，本书会分析研磨垫的材料特性（如聚氨酯、泡沫材料）、硬度、孔隙率以及它们的动态行为，同时探讨磨料（如二氧化硅、氧化铝、氧化铈）的粒径、形貌和浓度对抛光效果的影响。关键材料挑战：本书的另一重点是CMP过程中遇到的各种材料难题。这包括：抛光速率与选择性：如何在高效率地去除目标材料（如二氧化硅、金属互连层）的同时，最大限度地减少对掩膜层、晶体管栅极等敏感结构材料的损伤。实现不同材料之间精确的去除速率比（选择性）是CMP工艺设计的核心挑战之一。表面缺陷控制： CMP过程可能引入各种表面缺陷，例如划痕（scratches）、刮伤（dents）、点蚀（pitting）、残留物（residues）和化学污染。本书将分析这些缺陷的成因，并介绍相应的预防和控制策略，包括优化研磨浆配方、改善研磨垫设计、控制工艺参数以及改进清洗流程。材料兼容性：详细讨论不同材料在CMP环境下的化学反应活性和机械稳定性。例如，在金属抛光过程中，如何防止金属氧化或腐蚀，以及如何控制金属的再沉积。在介电材料抛光中，如何避免因化学作用导致的材料溶胀或表面粗糙化。晶圆应力与形变： CMP过程中施加的机械力和化学腐蚀可能导致晶圆产生应力或微小形变，尤其是在先进节点制造中，这些效应可能对器件性能产生显著影响。本书会探讨这些力学行为，并提出应对措施。磨料浆的稳定性与输运：磨料浆的均匀性和稳定性对于获得一致的抛光效果至关重要。书中会讨论磨料的团聚、沉降问题，以及如何设计有效的磨料浆输送系统来保证其在抛光过程中保持最佳状态。特定材料体系的CMP：本书将针对多种关键材料体系，例如：二氧化硅（SiO₂）抛光：用于实现全球平坦化（global planarization）和局部平坦化（local planarization），是CMP应用最广泛的材料之一。金属互连层（如钨、铜）抛光：涉及先进的阻挡层和扩散阻挡材料，以及化学抑制剂的应用，以实现铜互连的化学机械抛光（CMP for copper interconnects）。氮化硅（SiN）和聚酰亚胺（PI）的抛光：在某些工艺步骤中，需要对这些材料进行高选择性的去除。工艺参数优化与控制：强调了温度、压力、研磨速率、磨料浆流量、抛光时间等工艺参数对CMP结果的直接影响。本书将提供系统性的方法来优化这些参数，以达到预期的材料去除率、表面平坦度和缺陷控制水平。量化分析与表征技术：介绍了用于评估CMP效果的各种表征技术，如原子力显微镜（AFM）用于测量表面粗糙度和划痕，椭圆仪（ellipsometry）用于测量去除速率，扫描电子显微镜（SEM）用于观察表面形貌和缺陷，以及X射线衍射（XRD）和能量色散X射线光谱（EDX）等用于分析材料成分和晶体结构。本书适合半导体工艺工程师、材料科学家、研发人员以及对微电子制造领域感兴趣的学生阅读。通过对CMP基础原理的深入剖析和对材料难题的细致探讨，本书旨在帮助读者全面理解这一复杂而关键的制造技术，并为解决实际生产中的挑战提供理论指导和实践参考。