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随着半导体工业飞速发展，

电子器件尺寸缩小，

要求晶片表面平整度达到纳

米级。

传统的平坦化技术，

仅仅能够实现局部平坦化，

但是当小特征尺寸达到

0.25

μ

m

以下时，

必须进行全局平坦化。

常见的传统平面化技术很多。

如热流法，

旋转玻璃法，回蚀法，电子环绕共振法，板式手动抛光机，选择淀积，低压

CVD

，等离子增强

CVD，

淀积

-

腐蚀

-

淀积法等。

但它们都属于局部平面化工艺，

不能做到全局平面化。

90

年代兴起的化学机械抛光技术（

CMP

）则从加工性能和速度上同时满足硅片图形

加工的要求，其也是目前可以实现全局平坦化的技术

[1]

。

2.

基本原理

2.1 CMP

定义

   CMP

就是用化学腐蚀和机械力对加工过程中的硅晶圆或其它衬底材料进行

平滑处理。

2.2 CMP

工作原理

[2]

如图

1

，

将硅片固定在抛光头的较下面，

将抛光垫放置在研磨盘上，

抛光时，

旋转的抛光头以一定的压力压在旋转的抛光垫上，手动抛光机打磨机，

由亚微米或纳米磨粒和化学溶

液组成的研磨液在硅片表面和抛光垫之间流动，

然后研磨液在抛光垫的传输和离

心力的作用下，均匀分布其上，在硅片和抛光垫之间形成一层研磨液液体薄膜。

研磨液中的化学成分与硅片表面材料产生化学反应，

将不溶的物质转化为易溶物

质，

或者将硬度高的物质进行软化，

然后通过磨粒的微机械摩擦作用将这些化学

反应物从硅片表面去除，

溶入流动的液体中带走，

即在化学去膜和机械去膜的交

替过程中实现平坦化的目的。其反应分为两个过程

[3]

：

化学过程：

研磨液中的化学品和硅片表面发生化学反应，

生成比较容易去除

的物质；

物理过程：

研磨液中的磨粒和硅片表面材料发生机械物理摩擦，

去除化学反

应生成的物质。

2.3 CMP

主要参数

[4]

(1)

平均磨除率

(MRR)

在设定时间内磨除材料的厚度是工业生产所需要的。

(2)CMP

平整度与均匀性

平整度是硅片某处

CMP

前后台阶高度之差占

CMP

之前

台阶高度的百分比。

(3)

选择比

在

CMP

中，对不同材料的抛光速率是影响硅片平整性和均匀性的一

个重要因素。

(4)

表面缺陷

CMP

工艺造成的硅片表面缺陷一般包括擦伤或沟、凹陷、侵蚀、

残留物和颗粒污染。

镜面抛光机**光滑表面抛光技术是**精密加工体系的一个重要组成部分，**光滑表面在*和民用等领域都有着广泛的应用。文中介绍了**光滑表面的物理特征和应用，手动抛光机，并根据抛光过程中工件与抛光盘之间的接触状态，将各种抛光方法分为直接接触、准接触和非接触3类，对每一种抛光方法作了总体的描述，详细地介绍了近年来发展的激光抛光技术和化学机械抛光技术及其**光滑表面抛光的加工机理，介绍了**光滑表面的测量和评价方法镜面抛光机