在工业上呢，我们希望能够对这个抛光生产的过程，进行预测，这的第一个CMP的模型呢？是一个经验模型，给出了一个材料去除氯的一个关系，那么这个时候呢，虽然他不揭示机理，但我们可以看出来，你磨掉了多少材料，这个量呢，取决于压力和速度。这个前面的K呢，只是一个根据你工况有关的常数，大家想不出来这是一个什么样的，你可以做实验弄出来去，这是一个经验模型。 后来呢，人们又做了很多这个理论模型，都是关于流体的还有接触的，这个呢，因为比较深大家有兴趣的，我们可以在进一步的讨论。然后在CMP过程当中，我们知道有哪些关键的工艺参数呢？首先就是CMP的设备，我们不是拿手这样这样去抛光。我们在抛光的过程中是由机器来自动化的完成这些，所有的操作的，这个人是非常非常少的参与其中的工艺环节，以避免对其中造成伤害。因为人有汗液有指纹，环境有污染，对吧？我们这些都会对你生产的晶元，造成非常大的影响，所以我们的这个CMP的设备，基本上都是全自动的。 然后呢？就是刚才那个图上，原理图上的两个关键部分，一个是抛光的垫，还有呢，抛光使用的抛光液，这两部分。抛光之后呢，这个表面，因为抛光液里又有化学物质，又有抛光颗粒，然后我们的抛光垫也是软的，他也可能掉东西。这个环境呢，也可能有材料抛下来，那这个表面还要进行清洗，最后都做完了，我这个东西拿出来合不合格呢？因为他都是纳米量级的东西了，这个结果也是一个挑战，都是有专门的仪器设备。 另外如何在一个300毫米，这么大尺寸的东西上，去捡那些纳米级的限宽的，图形好不好，表面有没有脏污的颗粒，对吧？我那个颗粒的要求也都是纳米级的。那怎样能去查这些问题呢？这都是一些工艺上要考虑的东西了。 现在的抛光设备呢？这有一个图，这个是应用材料公司的一个著名的，应用材料也是我们生产抛光设备的一个比较大的公司。他们的一个全自动的抛光机，基本上这个东西就是从这边的这个口，塞进去你的晶元，然后从这边这个口，那个机械手就被晶元拿走了或者人就被晶元拿走了。如果，就是这样一个东西。他就自己在里面完成所有的操作，那为了提高生产效率呢？我们往往多个晶元同时抛光，我们在一个大的抛光盘上，抛多个晶元，有多个抛光头，然后呢？工序也是同时进行的。 抛光出来的这个，由机械手直接放在清晰槽中进行清晰，清晰的时候有好多不同的清晰工艺，比如我用兆声，那兆声什么呢，他就是一种超声波，只不过频率不是千赫兹了而是兆赫兹的量级了。 然后还有呢，就是用机械擦洗，用那种柔软的TVA的刷子，聚乙烯醇的刷子来进行刷洗，最后呢，我们在进行一个干燥的过程。那这个我放进来的是一盒干晶元，我拿走的还是一盒干晶元，这个呢，就叫作干进干出。 那现在呢，我们需要对抛光头进行改进的话，也是为了使他的整个表面压力均匀，实现一个更为平整的一个抛光过程，另外呢？你在抛的时候，抛到什么时候停止？我们现在抛的这个晶元，他表面是有图形的，不像你说我抛个眼睛片，如果我这个抛完了不好，我在回去接着磨一会儿吧。反正来来回回都是玻璃，我总共就只有几微米或者是几十微米的那个，我渡的那个材料或者是我刻上去的，或者我氧化出来的这些硅，氧化硅，或者是什么其他阻挡层一些其它等等，那些东西。 我如果抛的大劲了，时间长了，是不是就抛到有些东西全没了啊？或者是我抛的时间短了，我这还全都是导线层呢，我就给他停了，那也不行，所以在终点检测这方面，也需要进行控制，还有就是在各个工序之间需要进行自动的输送，还有进出的时候也要有自动输送的问题，在这个抛光的过程当中，整个的多头抛光的抛光盘上，还有中间检测磨后测量，策略控制，等等这些部分。 作为抛光过程中一个关键的参数，这个抛光液，他呢，化学机械作用都在他的内部进行，都有所体验，化学作用的话，主要是腐蚀和抗腐蚀的一个协调作用，一般氧化剂和络合剂呢，是使他的材料进行去除的。而缓迟剂呢，是防止去除的过于迅速。所以呢，另外呢，PH值调解剂，也是希望我们的颗粒有一个好的 分散，使这个表面有一个更好的这个作用的环境。 那么在机械作用主要是，抛光当中磨力的作用，我们说了抛光中使用的人磨力都是纳米级的，那种氧化硅的颗粒，或者是其他的氧化铁什么的，大家知道我们的头发丝，我放在显微镜底下自己量过。大概是0.1个微米。而纳米级的颗粒呢？是十的负六次方微米，就是说我们这一个头发丝的粗度，如果是一个100纳米的颗粒，这已经算是一个很大的颗粒了，也比我们这个头发丝要，你把这个头发丝剁剁，剁成十份，那也是一个比较大的这个颗粒了，而通常现在使用的只有20纳米左右，常用的这种颗粒。 那这样小的颗粒，我们把他放在溶液当中，我还要进行分散，分散了之后，不能让他在环境改变的时候，团到一起成为大团，所以还是要稳定剂。 这个呢都是，还

颗粒的力度最常用的都是0-100纳米之间的。而这个抛光液的化学成分，跟你的抛光材料就有比较大的关系了。像铜这种腐蚀，如果是去铜的话，你就想怎么样把铜腐蚀掉，如果是去硅的话， 抛硅的话，你就想怎么把硅腐蚀掉，可能用的这个化学的溶液就不一样。 抛光垫，在这个抛光的过程中，输送研磨浆，也就是说我们的抛光液，去除材料， 为什么他也能去除材料？因为他有接触，如果你的那种传统的抛光的眼睛片，或者是去抛光什么东西的时候。你不也是拿一个很软的东西，去蹭那个很硬的东西吗？慢慢慢慢的给他蹭平吗？所以在压力的作用下，抛光垫对这个表面材料也是有去除作用的，而抛光垫的机械性能，就对我们的这个抛光过程和结果，有着非常大的影响，抛光垫的硬度，弹性，压缩性以及抛光垫的粗糙性，一些 PU或者PC材料还有绝缘纸都是现在比较流行的抛光垫的材料，我们这呢有两个都是用扫描电镜看到的这个抛光垫的材料，这个截图。 可以看出这个抛光垫内部都是有很多很多的孔隙，有了这么多的孔隙，一来保障他的弹性好，二来也有利于这个抛光液的输送，对于最后的这个结果检测呢，我们要检测好多的内容了，形貌好不好，是不是真正平了，有表面轮廓仪，有光学的还有探针的，探针的呢就是这样。这一扫，接触式的，光学呢？看反射出来的那个光，对这个反射回来的光的干涉性进行一下这个检测，就可以看到这个表面了。一般光学的速度快一些。 还有呢？如果我想更精确的看，更为精细的看他表面的形貌，我就用原子粒显微镜，FM去看，这样我就能看出，表面原子级的粗糙度，排的到底平不平，这个在一些，一般用FM的不会对所有的产品，进行检测，往往是我们抽样，或者是我的出了这批产品以后，可能有一些问题不合格，我们对其中的缺陷，不合格的原因进行查找的时候，我们多的去看这个表面的形貌。 另外呢，我们看表面有没有铜断掉的，这个线断掉的情况，或者有没有颗粒残留，我们如果是查颗粒的话，会用到这个激光离子计数器，也是用光学的方法来看他的颗粒的情况。对整个的表面进行扫描，还有呢，看看表面有没有什么晶格的错位的情况。可能用到透射电镜，如果是看这个线的好不好， 大多是用这个SEM扫描电镜，扫描电镜在这个圈线检测当中，是用的非常非常多的，一般在这个资料报导当中的，百分之八十的这个缺陷，都是以这个SEM照片的形式分析出来的。 而且SEM的设备上呢，往往还配有这个EDS能谱的分析。可以看出你的这个缺陷的成分，看出你缺陷的成分，比如说你这什么都没有就是个坑，一打跟这个原来的成分一样。但是可能如果是一个坑，这个坑足够深了，就从我这个不导电的，比如说氧化硅的层打到我的下面导电的金属层上去了。是不是？我一打这个能谱，我就发现了另外还是对成分分析的，还有红外等等这些。这些方法都可以对我们的表面成分进行分析。然后，还有对表面的硬度进行分析。这可以看出，那个化学成分对于表面的一些作用，是不是有化学成分的残留，如果化学成分残留了他继续腐蚀这表面可能硬度就比较低，他就软，或者是我残留了缓蚀剂了，可能这表面更硬。这都有可能会分析的到。 还有呢就是去测量我的这个磨厚，测磨厚呢，有两种情况，一种是我在线测，测我什么时候抛到头，另外一种是我这个操作完事之后，我把他拿下来，拿下来之后呢，我去查这个磨厚多少，那如果我把他拿下来这个测的方法就比较多了。什么电容法，还有我切下来去看都可以，对吧？你切下来一个看截面，就可以看出来。虽然切的比较麻烦。但是呢，最具有挑战性的，就是在抛光过程当中，终点的检测。抛到什么时候停了，这个磨厚检测的问题，当然如果你是需要把表面这部分全去掉的话，可以用摩擦力的变化来衡量。如果你抛的是金属，你变到下面的非金属的借电层了，那么你这个摩擦力肯定是有一个跳跃值了，所以你只要加一摩擦力的传感器，这是比较简单的。 难的呢，就是我这个金属不要全抛掉，这种情况下，你去怎么看，我先前抛的是铜， 抛完之后还要是铜，然后呢，这个摩擦力就不能使了，那么是不是要用到光，有时候用到光干涉的方法。从那个抛光垫那挖一个小洞洞这样去看，等等的这些方法来进行磨厚的测量。 这呢就是一个透射电镜的一个表面，晶格的一个结构，抛完之后的表面，然后这个可以看到我们一些检测结果的照片了，这个呢，是一个的设备，他是利用光学扫描的原理，激光扫描看表面有没有缺陷，这打点的地方。打点的地方是他这个电脑给你标出来的，电脑分析的，底下这个呢，是他反回来的干涉图样，如果这有一个缺陷他这就一个，颜色和周围不那么一致的部分，然后这个右边的，右上方的这个呢，是一个激光干涉原理进行表面检测的一种装置。他可以分析出你这个表面的粗糙度等等因素，如果你这个表面有特别明显的划痕，或者说缺陷他也能看出来。这个下面这个就是原子粒显微镜的一个图像了。这个还是，这个原子

那这个它测出来的这个，精度，粗糙度的精度，基本上我们用微米级的是比较可靠的，测到纳米级，测到几十纳米会效果更好一点，就是如果在测几纳米的话，可能那个数据的波动性就比较大了。然后这个原子粒显微镜呢，基本上可以测那种一纳米左右的表面粗糙度，测局部，只能测局部，像这个用光学扫描的方法去看颗粒呢？我们现在可以看到，0.2个微米。就是200纳米的一个颗粒。这样一个程度。 简单说一下清洗技术吧。从这个图上呢，这个是现在2007年出的，有一个组织他就国际半导体的协会,他们就隔三叉五的还每两年出一个半导体发展蓝图的这样一个报告，那07年出的这个呢，预测十年左右的情况。那么这时候我们看出的都是300毫米直径的晶元，那限宽呢？那个时候，08年，只有intel做出了，45-32纳米的，而全世界，其他的单位还在为65纳米限宽的这个芯片奋斗。现在呢这个45纳米的成为各大 代工厂，以及就是其他的加工企业的新的奋斗了，我们总是跟在intel这个神奇的公司后面不停的追，到现在大伙使的还都是他们的产品。那对于限宽达到了几十纳米以后，我们的这个颗粒也是基本上是在半个现款左右的宽度。使我们这个临界颗粒密度。什么意思呢？就是说使我们这个器件损坏的这个最小颗粒，比这个在小这器件不坏，就我们就不去查他了，如果这个颗粒比这个尺寸大的话，这个器件就会损坏，那这个颗粒就是这个临界颗粒的直径，达到了这个半个限宽的时候呢，就是20个纳米左右的颗粒。 我们要求在整个300毫米的直径上，比如说你到这了，这有多少个啊？几十个是吧？这吗?这有几十个，不到100个，这非常苛刻的一个条件，所以呢，这个清洗技术是非常严格的了。这里给了两个参考值，细菌都在0. 2个微米以上的，而光学显微镜最小看到200个纳米。这是最先进的光学显微镜的一个分辨率，而我们现在临界颗粒的尺寸呢？是20纳米左右，而这个临界颗粒的个数呢，是300毫米上面只能有几十个，污染呢，来源无非就是抛光液上，还有一些细菌，这个里面列了一个图，是细菌的，其他的呢，就是抛光磨削下来的产物以及抛光垫上的一些产物，这尺寸呢，最初的肯定是微米级的也有了。最小的到这个颗粒有可能是到纳米级的了。 那清洗的时候呢，因为抛光过程中就有很多液体，所以清洗的时候也是采用 施法的清洗。上面的这些主要是化学的部分，下面这两个呢，兆声清洗和板刷的擦洗是物理的方法。化学的方法的原理就是我们把这个颗粒底下的部分给他腐蚀掉，然后呢，这个颗粒和表面之间的静电力就把他推掉。而这个擦洗呢，就是一个晶元在旋转，这个部分是PAV的刷子，这个刷子遇水之后非常的软。那么这个流体的作用以及这个接触的作用都会使这个颗粒从表面去掉，这个呢，就是兆声，清洗技术。 兆声比超声有什么好处呢？第一个好处就是这个图上话的这个了，大家都知道靠近这个表面，靠近界面的部分这个流体是有一个边界层的，这个边界层里面流体几乎不动，那么如果你的颗粒是在这个部分的话。那相对于你的任何的，擦的作用也没有作用到颗粒上，你的流体流动也没有作用到颗粒上，所以颗粒去不掉。 兆声呢，这个边界层就非常的小，所以这个颗粒就被暴露出来了，我们就可以把他去掉了。就这样一个作用，另外呢，因为兆声的频率高，能量强，他和超声不一样的部分呢，他在清洗的时候，主要是靠他的水流，加速度的一个能量，而不是像超声清洗的时候那种爆破的空穴的作用。那种空化作用来去除，这样的话呢，他的这个水流的冲击就不会对表面造成很大的破坏，不像你那个超声的空化作用那个冲击力太强的话，会使表面破坏掉，这样我们纳米级的加工就不能实现了。最早都是用批量的，现在比较流行的就是单片的，因为单片的清洗呢，像我更好，一种是一个槽里放一片，我们还要对他进行转动，对这个流体进行一个，易留的作用，还有就是这种单片，上面放一个喷头，然后底下这个晶元转，然后这个喷头喷水，这个喷头部分，喷嘴部分呢，由我们兆声的这个声源能量，目前的这个，生产中都是把擦洗和兆声进行一个组合，这如果组合之后呢，可以达到更好的效果，干燥系统往往就是这个甩干，还有呢，就是单片的时候，那个也是转速足够快，就是甩干了。 热点问题主要就是这个抛光材料的问题，最早的都是这个抛硅，抛氧化硅，还有钨这些材料，现在呢，最热点的就是铜，然后呢，为了使这个借电常数更低，我们还要对这个低借电常数的材料进行抛光，这种材料往往都是有机的材料或者多孔的材料，他软。所以他的抛光也是一大挑战，还有呢，就是这个液晶面板的一个生产，他的背底呢，是一个蓝宝石的，特别硬，又特别大，又特别硬。我们想把他弄平，这也是一个挑战了。 还有就是这个磁盘，就是要求高而已。主要的这些工艺问题呢，列在这了，我前面也大概都说了，这个理论大家如果感兴趣咱们在讨论，我今天呢，这个技术就给大家介绍到这么多，谢