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研究生: 沈汶諺
Shen, Wen-Yen
論文名稱: 硬焊集結鑽石碟設計對拋光墊之修整效能研究
On the Dressing Efficiency on Polishing Pad with Design of Brazed Organic Diamond Disk
指導教授: 左培倫
Tso, Pei-Lum
口試委員: 鄧建中
盧銘詮
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 動力機械工程學系
Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 68
中文關鍵詞: 化學機械拋光鑽石修整器鑽石軌跡
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  • 化學機械拋光為半導體製程中達到平坦化之眾多方法裡最有效的一種。隨著晶圓尺寸之提升,以及線寬不斷降低的發展趨勢,平坦化相關技術之提升勢在必行,因應不同製程之需求,拋光墊表面之情況也必須有所不同,對應不同需求,需使用不同的鑽石碟以不同的修整參數進行修整;在先前的研究[22]中,硬焊集結鑽石碟(Brazed Organic Diamond Disk) 相較於相同移除率之硬焊鑽石碟(Brazed Diamond Disk),於延長拋光墊壽命以及移除率上表現相對穩定,但設計參數與修整參數之搭配變化並未於研究中提及。
    本文由軌跡模擬以及理論推導的方式,討論在不同設計參數之改變對於鑽石碟之切深以及溝槽深度、修整率之影響,再導入實際修整時之修整參數,討論實際修整時設計參數與修整參數之搭配所造成之影響,本文所提之理論推導及模擬,可提供設計者與使用者參考之準則,本文所提出之交錯區域面積指標及均勻度,亦可提供評斷修整效能之參考。


    Chemical Mechanical Polishing is the most effective method in the process of wafer planarization. As the size of silicon wafer and line width is improved, the development of the technique of planarization has been a crucial issue. Because surface circumstances of polishing pad differ from process to process, the type selection of diamond disk and the parameter in dressing must differ from process to process.
    Previous research [22] shows that the stability of dressing rate and the ability of extending the life of polishing pad of BODD (Brazed Organic Diamond Disk) is better than BDD (Brazed Diamond Disk), which performs the same dressing rate. However, the influence in polishing pad cause by the change of the design is not mentioned.
    This research discusses the cutting depth, the depth of groove and the dressing rate in the change of the design parameters by the model simulation and trajectory simulation. The influence of the change of dressing parameter is discussed by trajectory simulation on the other hand. The model and the simulation this research showed could provide users and designers to know how to design a BODD and use a BODD with their need. The index of the area of crossing region and the index of uniformity could also be the judgment of the property of the polishing pad dressed by BODD.
    Key words: Chemical Mechanical Polishing, Diamond Disk, Diamond Trajectory.

    摘要 I Abstract II 誌謝 III 章節目錄 IV 圖目錄 VI 表目錄 VIII 第1章 緒論 1 1-1 研究背景 1 1-2 化學機械拋光(Chemical Mechanical Polishing,CMP) 2 1-2.1 CMP製程主要影響參數 3 1-2.2 拋光墊 5 1-2.3 拋光墊之修整 7 1-2.4 修整器 12 1-2.5 硬焊集結鑽石碟(Brazed Organic Diamond Disk) 13 1-3 文獻回顧 14 1-4 研究動機 18 1-5 研究目的 19 第2章 理論推導及模擬規畫 20 2-1 理論分析 20 2-1.1 切深 20 2-1.2 修整率 22 2-1.3 鑽石軌跡 23 2-2 模擬規畫 27 2-2.1 模擬指標 27 2-2.2 設計參數模擬分析 29 2-2.3 修整參數分析 29 第3章 結果與討論 33 3-1 程式介紹 33 3-2 軌跡模擬 36 3-3 設計參數 38 3-3.1 鑽石大小 38 3-3.2 鑽石間距(pitch,p) 39 3-3.3 鑽石單體之半徑(rp) 39 3-3.4 鑽石碟之半徑(r) 40 3-4 修整參數分析 42 3-4.1 拋光墊中心到鑽石碟中心之距離(R) 42 3-4.2 鑽石單體排列以及比例分析 43 3-4.3 平台與鑽石碟之轉速比 50 3-5 硬焊集結鑽石碟設計對拋光墊表面形貌之影響 55 3-6 設計參數與修整參數配合對拋光墊修整率之影響 58 第4章 結論與未來展望 63 4-1 結論 63 4-2 未來展望 65 附錄 參考文獻 66

    土肥俊郎等著,王建榮,林必窈,林慶福等編譯,“半導體平坦化CMP技術”,全華科技圖書股份有限公司,89年6月再版。
    [2] 左培倫,黃志龍,“化學機械拋光技術發展趨勢”,機械工業雜誌,第206期,85年5月,pp.131-145。
    [3] 林家全,“化學機械研磨之面向上機台雙轉速研磨設計與參數最佳化”,台灣大學電機工程系碩士論文,2004年。
    [4] P.S. Sreejith, G. Udupa, Y.B.M. Noor, B.K.A. Ngoi,“Recent Advances in Machining of Silicon Wafer for Semiconductor Applications”, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2001.
    [5] Preston, F. W., “The Theory and Design of Plate Glass Polishing Machines”, J. Soc. Glass Technol., 1927, 11, pp.214。
    [6] 陳麗梅、王朝仁 “化學機械研磨技術之概論”, 材料會訊, 1999
    [7] 戴寶通,“由物理機制談化學機械研磨設備”,電子月刊第三卷第四期,1997年4月。
    [8] Boumyoung , Hyunseop Lee, Kihyun Park, Hyoungjae Kim, Haedo Jeong,“Pad roughness variation and its effect on material removal profile in ceria-based CMP slurry”Journal of Materials Processing Technology,2008,vol 203,no.3,pp541-546.
    [9] Y. Moon, “ Mechanical Aspects of The Material Removal Mechanism in Chemical Mechanical Polishing(CMP) ”,Fall 1999
    [10] Nam-Hoon Kim, Yong-Jin Seo, Woo-Sun Lee, “Temperature effects of pad conditioning process on oxide CMP: Polishing pad, slurry characteristics, and surface reactions”, Microelectronic Engineering, 83, 2006, pp362-370.
    [11] K.H. Park , H.J. Kimb, O.M. Chang, H.D. Jeong, “Effects of pad properties on material removal in chemical mechanical polishing”Journal of Materials Processing Technology 187–188 (2007) 73–76.
    [12] 宋健民,“多晶鑽石刨平器:拋光墊的精密修整及脆硬材料的延性切削”,精密製造與新興能源機械技術專輯,2006年。
    [13] J. Sung, Y. L. Pai, “CMP Pad Dresser: A Diamond Grid Solution”, Advances in Abrasive Technology III, The Society of Grinding Engineers, 2000, pp.189-196.
    [14] Zhao, B., Shi, F. G., “Chemical Mechanical Polishing: Threshold Pressure and Mechanism”, Electrochem. Solid-State Lett., 1999, 2(3), pp. 145-147.
    [15] H. D. Jeong, K. H. Park, K. K. Cho, “CMP Pad Break-in Time Reduction in Silicon Wafer Polishing”, Annals of the CIRP, 2007, pp357-360.
    [16] 洪佩文,“化學機械拋光研磨中鑽石修整器修整特性之研究”,台灣大學機械工程系碩士論文,2002年。
    [17] John McGrath, Chris Davis, “Polishing Pad Surface Characterisation in Chemical Mechanical Planarisation”, Journal of Materials Processing Technologh, 2004, pp.666-673.
    [18] 何碩洋,“化學機械拋光中拋光墊修整參數影響之研究”,清華大學動力機械工程系碩士論文,2002年。
    [19] 周聖尉,“化學機械拋光中拋光墊動態及靜態特性之研究”,清華大學動力機械工程系碩士論文,2003年。
    [20] 黃哲浩,“化學機械拋光中鑽石修整器修整效能之研究”,清華大學動力機械工程系碩士論文,2005年。
    [21] Y. S Liao, M.Y Tsai, “Single Diamond Dressing Characteristics of CMP Polyurethane Pad”, Key Engineering Materials, 2007, pp.151-159.
    [22] 黃資文,”集結鑽石碟對拋光墊之修整與效能研究”,清華大學動力機械工程系碩士論文,2010年。

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