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화학적 기계 연마를 위한 탄성변형을 고려한 평균유동모델
Average Flow Model with Elastic Deformation for CMP 원문보기

윤활학회지 = Journal of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers, v.20 no.5, 2004년, pp.284 - 291  

김태완 (부산대학교 기계기술연구소) ,  구영필 (부경대학교 기계공학부) ,  조용주 (부산대학교 기계공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

We present a three-dimensional average flow model considering elastic deformation of pad asperities for chemical mechanical planarization. To consider the contact deformation of pad asperities in the calculation of the flow factor, three-dimensional contact analysis of a semi-infinite solid based on...

주제어

#CMP   #flow factor   #elastic deformation  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 패드와 웨이퍼간의 돌기 접촉에 의한 탄성변형량을 고려하여 평균 유동 모델을 CMP에 적용하고자 한다. 이를 위해 패드의 3차원 거칠기 데이터를 수치적으로 생성시키고 영향 함수법(Influence function)을 이용한 3차원 거친 표면에 대한반무한체 접촉해석을 수행하여 패드 돌기의 탄성변형량을 계산한다.
  • 본 연구에서는 CMM] 대하여 패드 돌기의 탄성 변형을 고려한 혼합윤활 해석을 수행 하였다. 이를 위해 수치적 방법을 통해 등방성의 정규분포 특성을 갖는 3차원 거친 표면을 생성하여 패드 돌기의 탄성 변형을 고려한 유동계수를 계산하였고 평균 레이놀즈 방정식을 이용하여 웨이퍼의 자세각과 유막 두께를 계산하였다.

가설 설정

  • Fig. 6(b)의 전단 유동 계수에 대하여, 일반적으로 CMP의 경우 거친 패드의 속도가 매끄러운 웨이퍼의 속도보다 높기 때문에 본 연구에서는 거친 표면이 매끄러운 표면 위를 움직이는 것으로 가정하였으며, 따라서 전단 유동 계수는 양의 값으로 나타난다. 그림에서 보는 바와 같이 전단 유동 계수는 높은 h/σ값에서는 0의 값에 수렴하지만 값이 감소함에 따라 어떤 일정한 점까지는 증가하다가 다시 급격히 0으로 감소함을 알 수 있다.
  • s를 구하기 위해서 압력 유동 계수에서 사용된 모델 베어링을 이용하여 동일한 가정을 적용하고, 미끄럼 운동으로 인한 돌기의 뒷부분에서 발생하는 캐비테이션(cavitation)은 없다고 가정한다. 구름 속도를 영(0)으로 가정하고 다음과 같은 경계조건을 적용하여 풀면 압력을 구할 수 있고 평균 유량은 국부 유량을 평균함으로써 식 (14)와 같이 나타낼 수 있다.
  • 힘의 평형에 주안점을 두었다. 이 모델은 웨이퍼가 일정한 각도를 유지하면서 슬러리 막 위를 미끄러지며 유동에 의해 웨이퍼의 하중을 지지한다는 가정하에 연마과정을 설명하였다. 유막의 두께와 웨이퍼의 자세각은 힘과 모멘트 평형을 만족시키기 위한 반복 계산을 통해 얻었다.
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참고문헌 (18)

  1. Martinez, M.A., 'Chemical Mechanical Polishing:Route to Global Planahzation,' Solid State Technol,5, 26-31, 1991 

  2. Li, S.H. and Miller, R.O., 'Chemical MechanicalPolishing in Silicon Processing,' Semiconductorsand Semimetals, NY: Academic Press, 2000 

  3. Zhao, Y. and Chang, L.A., 'Micro-Contact and WearModel for Chemical-Mechanical Polishing of Sili-con Wafers,' Wear, 252, 220-226, 2002 

  4. Nanz, G. and Camilletti, L.E., 'Modeling of Chemi-cal-Mechanical Polishing: A Review,' 1EEE Transac-tions on Semiconductor Manufacturing, 8(4), 382-389, 1995 

  5. Yu, Y, Yu, C.C. and Orlowski, M.A., 'StatisticalPolishing Pad Model for Chemical Mechanical Pol-ishing,' IEEE IEDM. Washington DC, Dec., 865-868, 1993 

  6. Larsen-Basse, J. and Liang, H., 'Probable Role ofAbrasion in Chemo-Mechanical Polishing of Tung-sten,' Wear, 233-235, 647-654, 1999 

  7. Liu, C., Gai, B., Tseng, W. and Yeh, C., 'Modelingof Thee Wear Mechanism During Chemical Mechan-ical Polishing,' J. Electrochem. Soc.. 142(2), 716-721, 1996 

  8. Rubbels, S.R. and Eyman, L.M., 'Tribology Analy sisof Chemical-Mechanical Polishing,' J. Electrochem.Soc., 141(6), 1698-1701, 1994 

  9. Rubbels, S.R., 'Featured-Scale Fluid-Based ErosionModeling for Chemical-Mechanical Polishing,' J.Electrochem. Soc., 141(7), 1900-1905, 1994 

  10. Sundararajan, S. and Thakurta, D.G., 'Two-Dimen-sional Wafer-Scale Chemical-Mechanical Planariza-tion Models Based on Lubrication theory and MassTransport,' J. Electrochem. Soc., 146(2), 761-766, 1999 

  11. Tichy, J., Levert, J.A., Shan, L. and Danyluk, S.,'Contact Mechanics and Lubrication Hydrodynam-ics of Chemical-Mechanical Polishing,' J. Electro-chem. Soc., 146(4), 1523-1528, 1999 

  12. Jeng, Y.R. and Tsai, H.J., 'Improved Model ofWafer/Pad Powder Slurry for CMP,' J. Electrochem.Soc., 150(6), 348-354, 2003 

  13. Patir, N. and Cheng, H.S., 'An Average Flow Modelfor Determining Effects of Three-DimensionalRoughness on Patial Hydrodynamic Lubrication,'ASME J. Lubri. Tech., 100, 12-17, 1978 

  14. Patir, N. and Cheng, H.S., 'Application of AverageFlow Model to Lubrication between Rough SlidingSurfaces,' ASME J. Lubri. Tech., 101, 220-230, 1979 

  15. Nayak, P.R., 'Random Pressure Model of RoughSurfaces,' ASME J. Lubri. Tech., 93(3), 398-407, 1971 

  16. Patir, N., 'A Numerical Procedure for Random Gen-eration of Rough Surfaces,' Wear, 47, 263-277, 1987 

  17. Kim, T.W., Koo, Y.P. and Cho, Y.J., 'The ElasticContact Analysis of 3D Rough Surface of NongaussianHeight Distribution,' J. KSPE, 18(10), 53-60, 2001 

  18. Ren, N. and Lee, S.C., 'The Effects of SurfaceRoughness and Topography on the Contact Behaviorof Elastic Bodies,' ASME J. Tribology, 116(4), 804-811, 1994 

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