硅片表面的抛光技术课件

硅片表面的抛光技术硅片表面的抛光技术1内容1.

抛光片的特性参数。

2.

抛光的基本流程：化学减薄—抛光。

3.

典型的抛光方法—CMPCMP:ChemicalMechanismpolish4.

抛光的工艺流程。内容1.抛光片的特性参数。2硅片抛光的意义硅加工中，多线切割、研磨等加工过程中，会在表面形成损伤层，从而使得表面有一定粗糙度。抛光就是在磨片基础上，通过化学机械研磨方式，进一步获得更光滑、平整的硅单晶表面的过程。研磨片粗糙度(抛光前)：～10-20um抛光片粗糙度(抛光后)：～几十nm硅片抛光的意义硅加工中，多线切割、研磨等加工过程中，会在表面3研磨片抛光片研磨片抛光片4研磨和抛光中关注的参数研磨片：一定厚度的薄片，是一种体材料，只关注某些体的特征参数，如厚度、翘曲度，和表面的参数，如崩边。抛光片：有光滑表面的硅片，主要关注加工的硅表面的特征参数。研磨和抛光中关注的参数研磨片：一定厚度的薄片，是一种体材料，51.抛光片的特性参数1）硅片的理想状态2）硅片表面的平整度3）硅片表面的缺陷1.抛光片的特性参数1）硅片的理想状态61）硅片理想状态硅片的理想状态：a:

硅片上、下表面之间，对应的测量点的垂直距离完全一致，且任意表面均与理想平面相平行。b:

硅片表面晶格完整，所有非饱和的悬挂键位于表面的二维平面内。c:无杂质污染，无各种晶体缺陷。理想平面：指几何学上的理想的、完美的平整平面。1）硅片理想状态硅片的理想状态：7Si俯视斜视平视悬挂键若干原子层平面（理想平面）Si俯视斜视平视悬挂键若干原子层平面（理想平面）8硅片表面的抛光技术课件92）硅抛光片表面的平整度定义：标志表面的平整性，指硅片表面与理想基准平面的最大偏离。描述平整度的两个参数：

a:

总指示读数(TIR)：硅片抛光表面最高点和最低点之差，即峰谷差值，只为正值。

b:

焦平面偏差(FPD)：表面最高点和最低点二者中，偏离基准平面的最大值，可以是正或负值。2）硅抛光片表面的平整度定义：标志表面的平整性，指硅片表面10TIR和FPD的示意图上抛光面最凹点最凸点TIR值，如12umFPD值如-8um基准面TIR和FPD的示意图上抛光面最凹点最凸点TIR值，FPD值11抛光片的其它参数抛光片的其它参数：厚度、总厚度变化、弯曲度、翘曲度等硅片厚度：硅片中心点位置的厚度。总厚度变化TTV：最大与最小厚度的差值

TTV=Tmax-Tmin抛光片的其它参数抛光片的其它参数：厚度、总厚度变化、弯曲度、12弯曲度和翘曲度弯曲度：是硅片中线面凹凸形变的最大尺寸。翘曲度：硅片中线面与一基准平面之间的最大距离与最小距离的差值。硅片的中线面：也称中心面，即硅片正、反面间等距离点组成的面，即中心层剖面。弯曲度和翘曲度弯曲度：是硅片中线面凹凸形变的最大尺寸。13弯曲度弯曲度基准面弯曲度弯曲度基准面14单向翘曲下界面上界面A点在A点，中线面和基准平面的距离最大：x2x1d最小距离：，反向翘曲时，此值为负值。翘曲度：单向翘曲下界面上界面A点在A点，中线面和基准平面的距离最大：15双向翘曲基准面x2x1x3x4翘曲度：双向翘曲基准面x2x1x3x4翘曲度：163）硅抛光片的表面缺陷缺陷的种类：

a:

和研磨片类似的缺陷：崩边、缺口、裂纹等

b:

特有的表面缺陷：划痕、凹坑、波纹、沾污、色斑、橘皮、雾、氧化层错、涡旋、电阻率条纹等3）硅抛光片的表面缺陷缺陷的种类：17划痕：研磨颗粒划出的狭长的沟槽，一般不会很深，重划痕～0.12um。凹坑：表面上的凹陷小坑波纹：大面积的，肉眼可见的，类似波纹的不平坦区。沾污：吸附于表面的各种污染颗粒。色斑：化学性沾污。橘皮：大面积的，大量突起小丘的群体。雾：大面积的，大量不规则缺陷（如小坑）引起的光散射现象，常常形成雾状。划痕：研磨颗粒划出的狭长的沟槽，一般不会很深，重划痕～0.1182.抛光前的化学减薄1）化学减薄的作用。2）化学减薄的方法。3）化学减薄的工艺流程。2.抛光前的化学减薄1）化学减薄的作用。191）化学减薄与作用定义：采用化学腐蚀的方法，将硅片表面进行化学剥离，从而减薄损伤层，为抛光创造条件。化学减薄的作用：减少抛光过程的去除层厚度。使硅片表面洁净—去除表层。消除内应力—去除损伤层。1）化学减薄与作用定义：采用化学腐蚀的方法，将硅片表面进行化20化学减薄的作用化学减薄平面杂质原子抛光面张应力挤压应力Si化学减薄的作用化学减薄平面杂质原子抛光面张应力挤压应力Si212）化学减薄的方法a:酸性腐蚀b:碱性腐蚀2）化学减薄的方法a:酸性腐蚀22酸性腐蚀腐蚀液组成：

[HF]:[HNO3]:[HAc]乙酸=(1~2):(5~7):(1~2)

反应的特点：优点：反应速度快，过程中放热，不需要加热，典型速度0.6～0.8um/s。

缺点：反应生成的氮化物，污染环境。酸性腐蚀腐蚀液组成：23酸腐蚀的机理硅的酸性腐蚀减薄机理：硅被HNO3氧化，反应为：用HF去除SiO2层，反应为：总反应为：污染物酸腐蚀的机理硅的酸性腐蚀减薄机理：硅被HNO3氧化，反应为：24碱性腐蚀腐蚀液组成：

NaOH/KOH+H2O浓度15%～40%反应的特点优点：反应需加温度，一般80～90℃，速度比较慢，易控制，废液也易处理。缺点：反应是纵向反应，易向深层腐蚀，容易形成表面粗糙度增加，残余碱不易去除。碱性腐蚀腐蚀液组成：25碱性腐蚀机理硅的碱性腐蚀减薄机理：碱性腐蚀机理硅的碱性腐蚀减薄机理：3）化学减薄的工艺过程准备工作化学腐蚀送检验冲洗甩干厚度分选3）化学减薄的工艺过程准备工作化学腐蚀送检验冲洗甩干厚度分选27准备工作：配腐蚀液、开通风橱、准备冲洗水等。厚度分选：2～5um分档，比如，d和d+6um属于两个种类。腐蚀过程：控制温度、时间，腐蚀层一般10～20um。冲洗甩干：用大量水将硅片冲洗，并甩干。送检。准备工作：配腐蚀液、开通风橱、准备冲洗水等。283.硅片抛光的方法1）机械抛光。

2）化学抛光。

3）化学机械抛光—CMP技术。√3.硅片抛光的方法1）机械抛光。291）机械抛光方法：抛光液的磨料对硅片表面进行机械摩擦，而实现对表面的抛光。研磨浆组成：Al2O3、MgO、SiC等磨粒+水优点与缺点：

优点：抛光速度快。

缺点：表面质量不高，粗糙化、划痕严重。地位：最早期的硅片抛光技术，目前已经被淘汰。1）机械抛光方法：抛光液的磨料对硅片表面进行机械摩擦，而实302）化学抛光方法：利用化学试剂对硅片表面进行化学腐蚀，来进行抛光，包括：液相、气相腐蚀、电解抛光等。缺点：不利于控制抛光速度和深度，不利于获得大面积、高度平整度抛光面。地位：可以进行特种抛光，如小面积平整化，非规则表面抛光，而不利于大面积平整化的硅片抛光。2）化学抛光方法：利用化学试剂对硅片表面进行化学腐蚀，来进313）化学机械抛光方法：碱与表面的硅（氧化硅）发生化学反应，生产可溶性的硅酸盐（Na2SiO3），再通过SiO2胶粒和抛光布垫的机械摩擦进行去除。抛光过程包括：化学反应-机械去除-再反应-再去除…是一种化学作用和机械作用相结合的抛光工艺。优点：包含了机械和化学抛光的双重优点。地位：目前主流的硅片抛光工艺，也是唯一一种大面积平整化的抛光工艺。我们主要介绍碱性SiO2CMP抛光3）化学机械抛光方法：碱与表面的硅（氧化硅）发生化学反应，32硅片表面的抛光技术课件33内容回顾—硅片研磨硅片研磨之后的效果：损伤层：大幅度减薄（70~80—20~30μm）粗糙度：大幅度降低（30~40—10~20μm）然而硅片的表面参数，仍待进一步提高。不断减小的电子线宽，要求更低的粗糙度。理想的硅片，要求消除损伤层。抛光抛光：实现100nm以下粗糙度，需要新的抛光原理。思考：为何减小磨粒的研磨方式，无法实现高精度抛光？内容回顾—硅片研磨硅片研磨之后的效果：抛光：实现100nm以34单位时间滚过的面积粗糙区平整化新粗糙化粗糙区域和单晶平整区域的机械强度差别越大，最终加工出的表面越平整。平整区研磨颗粒单位时间滚过的面积粗糙区平整化新粗糙化粗糙区域和单晶平整区域35理想抛光的必要条件理想抛光的必要条件：粗糙区域机械强度很差——极易擦除。平坦的单晶区机械强度足够大——不易擦除。方案：降低粗糙区域的机械强度粗糙区硬度<磨粒硬度<单晶硬度化学机械抛光——CMPCMP:ChemicalMechanicalpolishing理想抛光的必要条件理想抛光的必要条件：36研磨片抛光片研磨片抛光片374.3硅片的化学机械抛光1)化学机械抛光简介2)化学机械抛光的基本原理3)

化学机械抛光的设备结构4)

化学机械抛光的工艺流程5)

化学机械抛光的影响因素6)

化学机械抛光的效果评估判断工艺缺陷4.3硅片的化学机械抛光1)化学机械抛光简介判断工艺缺381)化学机械抛光简介地位：是1965年提出的一种抛光方案，过程中兼有化学、机械作用的优点，可以在较大范围内实现极高的表面平整度，是目前唯一的大面积表面平坦化的抛光技术。硅片抛光工艺：普遍采用碱性SiO2的化学机械抛光，可以在12、18英寸硅片上实现100纳米以下的粗糙度。1)化学机械抛光简介地位：是1965年提出的一种抛光方案，过39CMP过程：抛光液中的碱与硅表层发生化学反应，并生成较疏松的硅酸盐(粘附在表层，阻碍深层反应)，再通过SiO2胶粒和抛光布垫的机械摩擦而脱离表面，从而实现表层剥离。此过程反复进行，从而对硅片逐层剥离，并实现对硅片的高精度抛光。主要特点：化学反应—机械去除—再反应—再去除…是一种化学作用和机械作用相结合的抛光工艺（二者互相控制）。优点：包含了机械、化学抛光的双重优点。速度快均匀性好CMP过程：抛光液中的碱与硅表层发生化学反应，并生成较疏松的40化学机械抛光示意图夹持头抛光液硅片抛光垫陶瓷板水路化学机械抛光示意图夹持头抛光液硅片抛光垫陶瓷板水路41抛光垫抛光区示意图压力硅片磨料压力抛光垫抛光区示意图压力硅片磨料压力42CMP主要技术指标抛光液的组成与原理。抛光垫材料结构和温度控制。硅片的固定和运动方式。抛光液的输运和温度控制。抛光底盘的运动和温度控制。抛光界面的稳定性——硅片运动平整，压力均衡，抛光垫平整等。CMP主要技术指标抛光液的组成与原理。432）化学机械抛光的原理(1)

抛光液的组成和特点(2)

抛光垫的结构和特点(3)

抛光过程中的化学和机械作用化学作用机械作用2）化学机械抛光的原理(1)抛光液的组成和特点44碱性SiO2抛光液SiO2胶粒碱性SiO2抛光液SiO2胶粒45(1)抛光液的组成与特点简介：碱性SiO2抛光液，是均匀分散SiO2胶粒的乳白色胶体，成碱性，PH:8~11。胶粒大小，PH大小等参数和型号有关。组成：研磨剂(SiO2胶粒)、碱、去离子水、表面活性剂、氧化剂、稳定剂等。理想效果：在使用中，保持稳定的胶体状态，均匀分散(不团聚)，有稳定的腐蚀速率。主要挑战：腐蚀物颗粒混入，温度升高，PH值不稳定，腐蚀速率不稳定等(1)抛光液的组成与特点简介：碱性SiO2抛光液，是均匀分46各组分的作用SiO2胶粒：机械摩擦和吸附腐蚀产物。硬度适当，擦除腐蚀产物，不破坏未腐蚀区纳米尺寸，20～100nm（和抛光液型号有关）。碱性：一般是有机碱类，比如有机胺类。抛光中进行腐蚀。防止金属离子K+、Na+引入。和某些金属形成络合物，除去金属。各组分的作用SiO2胶粒：机械摩擦和吸附腐蚀产物。47氧化剂：用于加快腐蚀速率。表层的Si和碱反应较慢，而SiO2和碱反应较快，氧化剂可以将表层Si氧化，从而获得较快腐蚀速度。表面活性剂：分散不溶性颗粒，防止聚集沉淀。活性剂分子一端亲颗粒，一端亲溶剂，这样活性剂分子包围颗粒，而彼此互相排斥，从而颗粒易于被溶剂浸润，不会凝聚。氧化剂：用于加快腐蚀速率。表层的Si和碱反应较慢，而SiO248油脂表面活性剂分子溶剂水表面活性剂亲水亲油排斥油脂表面活性剂分子溶剂水表面活性剂亲水亲油排斥49抛光液的主要作用抛光液的主要作用：抛光—腐蚀+研磨+吸附反应物润滑作用冷却降温冲洗排渣抛光液的主要作用抛光液的主要作用：50抛光液的主要参数抛光液的主要参数包括：SiO2胶粒形状和硬度SiO2胶粒平均尺寸——粗糙度、摩擦力抛光液的PH值——腐蚀速率抛光液分散的稳定性——抛光中不团聚抛光液的纯度——金属含量(Cu，Al，Fe)抛光液的主要参数抛光液的主要参数包括：512）抛光垫材料：是一种具有一定弹性，而疏松多孔的材料，一般是聚氨酯类材料。典型材料：聚氨酯发泡固化抛光垫主要作用：存储和传输抛光液。对硅片提供稳定的压力。对硅片表面进行机械摩擦。2）抛光垫材料：是一种具有一定弹性，而疏松多孔的材料，一般是52聚氨酯抛光垫微观结构聚氨酯抛光垫微观结构53抛光垫整体结构压敏胶粘结底盘高度平整表面抛光垫整体结构压敏胶粘结底盘高度平整表面54(3)抛光中的化学和机械作用化学作用：碱对硅的腐蚀作用——腐蚀速率腐蚀物对金属杂质的吸附作用—除污染SiO2胶粒(小)对腐蚀物的吸附作用——吸除碱性的金属络合作用——除污染机械作用：SiO2胶粒(大)的摩擦作用抛光垫的摩擦作用擦除(3)抛光中的化学和机械作用化学作用：擦除55a.碱对硅的腐蚀作用硅片表面是损伤层，存在非单晶Si和SiO2薄层Si+2OH-+H2O=SiO32-+H2↑SiO2+2OH-=SiO32-+H2Ob.胶粒(小)的吸附作用较小的SiO2胶粒具有较强的吸附作用，可以吸附腐蚀的产物，使其脱离硅片表面。c.碱的络合作用有机碱分子和某些重金属反应，生成络合物化学作用a.碱对硅的腐蚀作用化学作用56机械作用抛光垫和胶粒(大)的机械作用。较大SiO2胶粒和抛光垫，对硅片表面有机械摩擦作用，从而使腐蚀出的产物脱离硅片表面，并最终去除。机械作用抛光垫和胶粒(大)的机械作用。57CMP的去除过程腐蚀大胶粒摩擦粘于表面小胶粒吸附脱离表面剥离抛光垫摩擦CMP的去除过程腐蚀大胶粒摩擦粘于表面小胶粒吸附脱离表面剥离58化学、机械作用的关系CMP中，化学与机械作用应相匹配化学作用腐蚀硅表面薄层。机械作用擦除的是被腐蚀的部分。理想的抛光：腐蚀速率=(擦除+吸附)速率=抛光速率试思考：该如何控制抛光的精度？化学、机械作用的关系CMP中，化学与机械作用应相匹配59高精密度获得—多步CMP抛光

粗抛光

细抛光

精抛光最终抛光去损伤层15um定点平坦化干化学等离子刻蚀去雾1um平坦化5um高精密度获得—多步CMP抛光粗抛光细抛光精抛光最终抛光60抛光精度控制原理粗抛光细抛光精抛光抛光液PH值10~1110~119~10压力kg/cm20.250.10.05转速r/min624030抛光速率um/min1.00.80.3抛光精度控制原理粗抛光细抛光精抛光抛光液PH值10~11103)设备种类与结构主要设备种类：有蜡单面抛光机无蜡单面抛光机无蜡双面抛光机3)设备种类与结构主要设备种类：62有蜡抛光：利用蜡将硅片的一面粘结固定在陶瓷板上，而对另一面进行抛光无蜡单面抛光：利用表面张力将硅片和载体板吸附在一起，再进行抛光。无蜡单面抛光：整体结构类似研磨，上下磨盘，中间载体，载体中间的空隙用于防止硅片。有蜡抛光：利用蜡将硅片的一面粘结固定在陶瓷板上，而对另一面进63(1)有蜡抛光：优点是表面抛光效果较好，缺点需要增加去蜡和清洗的工艺。(2)无蜡抛光，优点是避免了蜡的污染，缺点是抛光精度略有降低。单面抛效果优于双面抛光。大尺寸硅片多采用有蜡抛光，而无蜡抛光适用于小尺寸硅片。各种抛光的特点：(1)有蜡抛光：各种抛光的特点：64(1)有蜡单面抛光机硅片的固定方式蜡陶瓷板(1)有蜡单面抛光机硅片的固定方式蜡陶瓷板65固定硅片流程1.加热陶瓷板——耐高温2.在热的陶瓷板上，喷涂(离心)蜡，使其融化，并均匀覆盖。3.将硅片均匀按压于蜡上，静置。固定硅片流程1.加热陶瓷板——耐高温66(2)无蜡单面抛光机衬垫陶瓷板衬板水膜吸附(2)无蜡单面抛光机衬垫陶瓷板衬板水膜吸附67(3)双面硅片抛光机典型设备商：德国彼特沃尔特斯公司PeterWolters

网址/(3)双面硅片抛光机典型设备商：德国彼特沃尔特斯公司Pet68底盘冷却系统底盘冷却系统69载体的行星式运动硅片位置载体的行星式运动硅片位置704)抛光的工艺步骤抛前准备粗抛厚度分选粘片精抛取片结束4)抛光的工艺步骤抛前准备粗抛厚度分选粘片精抛取片结束711）抛光前准备

a：动力：电源、水压、气压等

b：硅片装载具

c：抛光布垫

d：抛光液

e：清洗设备

2）厚度分选与装载1）抛光前准备72典型上机(有蜡)抛光粗抛精抛压力MPa0.08～0.160.02～0.08温度℃25～4525～30流速ml/min150～300150～300PH10～117.5～9.0时间min10～152～10典型上机(有蜡)抛光粗抛精抛压力MPa0.08～0.160抛光过程中，是通过降低抛光液PH值，降低压力，缩短抛光时间等手段，逐步获得高精密的抛光表面。抛光过程中，是通过降低抛光液PH值，降低压力，缩短抛光时间等744）取片有蜡抛光：将硅片和陶瓷板擦干净，然后加热，使蜡融化，然后用镊子取下硅片。无蜡抛光：将硅片用水冲洗干净，用吸笔将硅片取下，放入清洗池中。4）取片75理想的抛光的状态—速率理想的抛光状态：单位时间的腐蚀速率等于单位时间的去除速率，这就保证腐蚀的部分完全被去除，而未腐蚀部分不被去除。而去除包括机械擦除和静电吸收两部分。如果：

V1腐蚀速率；V2擦除速率；V3吸除速率那么：V1=V2+V3=V（抛光速率）理想的抛光的状态—速率理想的抛光状态：单位时间的腐蚀速率等于76

而V2=BpKμh(n1+n2);V3=Cqsdr

则：V=V1=V2+V3=BpKuh(n1+n2)+CqsdrB:摩擦因子；p:压强；K:反应速率；

μ:摩擦系数；h:硬度；n:转速；

C:吸附常数；r:磨粒直径；d:浓度；s比表面积；

q:表面电荷密度表达式意义：V2和摩擦有关，V3和研磨液的SiO2颗粒性质有关。可调整的抛光速率的因素：压强p，反应速率K（PH值相关），转速n而V2=BpKμh(n1+n2);V3=Cqs77抛光速率磨削作用腐蚀速率PH值温度压强转速SiO2纯度尺寸硬度抛光垫结构如弹性，负载能力等5）影响抛光速率的因素抛光速率磨削作用腐蚀速率PH值温度压强转速SiO2纯度尺寸硬78(1)抛光压力一般来说，压力越大，抛光速率越快，但是压力足够大时，抛光速率会略微下降，原因是压力大，抛光垫承载抛光液能力下降。另外，压力大易形成破片现象。所以，应控制抛光的压力。控制原则：抛光时，抛光速率和效果并重，在保证抛光效果的前提下，希望提高抛光的速率，也就是说，效果第一，速率第二。(1)抛光压力79抛光压力的分阶段化控制抛光压力的分阶段化控制80(2)抛光温度温度和反应速率有关，温度越高，则反应速率越快，抛光温度的选择，满足两点要求：方便加工，即不做额外控温，反应速率不过快。

温度一般在室温25℃~30℃左右。事实上，温度和其它参数相关，比如反应速率是温度和PH值的函数，v=v(T,PH,…)，因此，需要选择室温下合适的反应速率，这就规定了PH值的范围。(2)抛光温度81(3)PH值一定温度下，PH值越高，碱性越强，反应速率越快，随着粗抛到精抛，PH值逐渐降低。其选择要满足室温下反应速率的要求。

(为达到相同的反应速率，可以取低PH值，室温反应，也可以采取较高PH值，在低温反应)。(4)硅片晶体结构腐蚀速率和机械性能的各向异性，即和晶体取向有关。原子面密度越大，越难抛光。Si（111）面最难抛光。（100）面最易抛光。(3)PH值82(5)摩擦力f

表达式：f=μp

其中，μ是摩擦系数，p是压强大小摩擦力越大，抛光速率会越大，但是过大的摩擦力会增加表面划痕碎片等损伤概率，摩擦发热导致抛光液温度升高，而影响腐蚀速率。因此应选择合适的摩擦力大小。摩擦力大小的因素：硅片表面粗糙度、抛光垫的表面粗糙度，研磨浆负载能力，SiO2状况（颗粒大小和表面形状等）、抛光液的浓度，研磨的转速等等。摩擦力的调节方法：可以通过压强的大小，转速大小来调节。(5)摩擦力f83与CMP相关的主要参数：

(1)温度(2)PH值(3)压力

(4)摩擦力（和抛光垫和硅片表面结构、SiO2尺寸分布、转速、流量等有关，过程中通过压力来调节）

(5)转速(6)抛光液流量总之，抛光时要兼顾抛光速率和抛光效果两个方面，各个参数应当互相匹配，随着从粗抛到精抛，抛光速率逐渐下降，采取的措施是：降低PH值，（即降低反应速率）减小压力，降低转速等等。不能片面追求抛光速率，而不顾抛光质量。总结与CMP相关的主要参数：总结846）抛光的效果评估(1)几何特征(2)

表面性能(3)

热氧化缺陷6）抛光的效果评估(1)几何特征85(1)几何特征在硅片的不同的点上，硅片厚度的一致性和平整性，主要侧重于硅片的体性能。影响因素：硅片厚度分选，抛光时硅片转动的平面化程度，比如硅片进行非水平面转动，抛光表面易弯曲。厚度一致的表征参数：TTV=Tmax-Tmin平整性表征参数：全局、局部平整度。(1)几何特征86TmaxTminTmaxTmin87(2)硅片的表面特征崩边、缺口、裂纹：机械运动不稳定造成，可以改进设备完全消除。划痕：机械摩擦造成，比如SiO2外形粗糙，存在尖锐边缘。橘皮：大面积的凸起小丘，形成原因是，腐蚀速率过慢，而小于摩擦去除的速率。雾：大面积的小的凹陷坑，是腐蚀速率过快形成。(2)硅片的表面特征88(3)硅片的热氧化缺陷热氧化缺陷指，抛光片在热氧化以后可以看到的缺陷。(3)硅片的热氧化缺陷89典型抛光缺陷分析(1)橘皮出现原因(2)雾的出现原因典型抛光缺陷分析(1)橘皮出现原因90化学腐蚀和机械摩擦的作用化学腐蚀：深层腐蚀，倾向先形成小尺寸凹坑，然后凹坑扩大并连接，最终扩大为腐蚀凹面。机械摩擦：抛光垫的平面性摩擦，和较大SiO2胶粒的摩擦。化学腐蚀和机械摩擦的作用化学腐蚀：深层腐蚀，倾向先形成小尺寸91橘皮橘皮：大量的不规则的小丘状突起。产生原因：机械作用过快，大于腐蚀速率。V机械>V腐蚀抛光工艺改善方案：提高PH值，降低转速降低压力橘皮橘皮：大量的不规则的小丘状突起。92雾雾：大量不规则的密集小凹坑。形成原因：腐蚀速率过快，大于机械作用。V腐蚀>V机械抛光工艺改善方案：降低PH值提高转速提高压力雾雾：大量不规则的密集小凹坑。93硅片抛光的其它方法(1)机械抛光。(2)化学抛光。(3)化学机械抛光—CMP技术。√硅片抛光的其它方法(1)机械抛光。94(1)机械抛光方法：抛光液的磨料对硅片表面进行机械摩擦，而实现对表面的抛光。研磨浆组成：Al2O3、MgO、SiC等磨粒+水优点与缺点：

优点：抛光速度快。

缺点：表面质量不高，粗糙化、划痕严重，存在较厚损伤层（工作时压力造成）。地位：最早期的硅片抛光技术，目前已经被淘汰。(1)机械抛光方法：抛光液的磨料对硅片表面进行机械摩擦，而95(2)化学抛光方法：利用化学试剂对硅片表面进行化学腐蚀，来进行抛光，包括：液相、气相腐蚀、电解抛光等。缺点：不利于控制抛光速度和深度，不利于获得大面积、高度平整度抛光面。地位：可以进行特种抛光，如小面积平整化，非规则表面抛光，而不利于大面积平整化的硅片抛光。另外，气相腐蚀是一种较好的干法腐蚀法。(2)化学抛光方法：利用化学试剂对硅片表面进行化学腐蚀，来96本章作业简述化学减薄的两种方法和减薄的意义目前硅片表面抛光的主流方法及其原理。碱性SiO2的CMP抛光中的机械和化学作用。目前CMP抛光的方式有哪几种(硅片固定)及简介。抛光垫的主要性能指标有哪些。抛光浆液的组成及组分在抛光中的作用。理想抛光时的公式意义P114.影响CMP抛光效果的因素有哪些。为逐渐提高表面参数，通过控制哪些参数实现。抛光片的主要表面缺陷有哪些。橘皮和雾的概念，及其出现的原因。本章作业简述化学减薄的两种方法和减薄的意义97第三章作业硅片倒角、研磨的目的和意义（作用）。研磨的机理有哪些P77。研磨浆（磨削液和磨粒）的作用有哪些。硅片研磨中，使用的研磨浆组成。研磨过程中，硅片做何种运动。研磨中，硅片载体的作用。分别从研磨液浓度，研磨压力和磨盘转速三个角度说明各自对研磨速率的影响。硅片研磨的步骤有哪些。第三章作业硅片倒角、研磨的目的和意义（作用）。98磨片过程中形成的表面缺陷有哪些（53/77）。简述硅片进行热处理的过程和意义（作用）。何种生长的硅片需要热处理，主要处理什么杂质。氧的两种施主效应，各自形成的温度与处理方法。氧沉积的概念和对其利用的价值。磨片过程中形成的表面缺陷有哪些（53/77）。99硅片表面的抛光技术硅片表面的抛光技术100内容1.

抛光片的特性参数。

2.

抛光的基本流程：化学减薄—抛光。

3.

典型的抛光方法—CMPCMP:ChemicalMechanismpolish4.

抛光的工艺流程。内容1.抛光片的特性参数。101硅片抛光的意义硅加工中，多线切割、研磨等加工过程中，会在表面形成损伤层，从而使得表面有一定粗糙度。抛光就是在磨片基础上，通过化学机械研磨方式，进一步获得更光滑、平整的硅单晶表面的过程。研磨片粗糙度(抛光前)：～10-20um抛光片粗糙度(抛光后)：～几十nm硅片抛光的意义硅加工中，多线切割、研磨等加工过程中，会在表面102研磨片抛光片研磨片抛光片103研磨和抛光中关注的参数研磨片：一定厚度的薄片，是一种体材料，只关注某些体的特征参数，如厚度、翘曲度，和表面的参数，如崩边。抛光片：有光滑表面的硅片，主要关注加工的硅表面的特征参数。研磨和抛光中关注的参数研磨片：一定厚度的薄片，是一种体材料，1041.抛光片的特性参数1）硅片的理想状态2）硅片表面的平整度3）硅片表面的缺陷1.抛光片的特性参数1）硅片的理想状态1051）硅片理想状态硅片的理想状态：a:

硅片上、下表面之间，对应的测量点的垂直距离完全一致，且任意表面均与理想平面相平行。b:

硅片表面晶格完整，所有非饱和的悬挂键位于表面的二维平面内。c:无杂质污染，无各种晶体缺陷。理想平面：指几何学上的理想的、完美的平整平面。1）硅片理想状态硅片的理想状态：106Si俯视斜视平视悬挂键若干原子层平面（理想平面）Si俯视斜视平视悬挂键若干原子层平面（理想平面）107硅片表面的抛光技术课件1082）硅抛光片表面的平整度定义：标志表面的平整性，指硅片表面与理想基准平面的最大偏离。描述平整度的两个参数：

a:

总指示读数(TIR)：硅片抛光表面最高点和最低点之差，即峰谷差值，只为正值。

b:

焦平面偏差(FPD)：表面最高点和最低点二者中，偏离基准平面的最大值，可以是正或负值。2）硅抛光片表面的平整度定义：标志表面的平整性，指硅片表面109TIR和FPD的示意图上抛光面最凹点最凸点TIR值，如12umFPD值如-8um基准面TIR和FPD的示意图上抛光面最凹点最凸点TIR值，FPD值110抛光片的其它参数抛光片的其它参数：厚度、总厚度变化、弯曲度、翘曲度等硅片厚度：硅片中心点位置的厚度。总厚度变化TTV：最大与最小厚度的差值

TTV=Tmax-Tmin抛光片的其它参数抛光片的其它参数：厚度、总厚度变化、弯曲度、111弯曲度和翘曲度弯曲度：是硅片中线面凹凸形变的最大尺寸。翘曲度：硅片中线面与一基准平面之间的最大距离与最小距离的差值。硅片的中线面：也称中心面，即硅片正、反面间等距离点组成的面，即中心层剖面。弯曲度和翘曲度弯曲度：是硅片中线面凹凸形变的最大尺寸。112弯曲度弯曲度基准面弯曲度弯曲度基准面113单向翘曲下界面上界面A点在A点，中线面和基准平面的距离最大：x2x1d最小距离：，反向翘曲时，此值为负值。翘曲度：单向翘曲下界面上界面A点在A点，中线面和基准平面的距离最大：114双向翘曲基准面x2x1x3x4翘曲度：双向翘曲基准面x2x1x3x4翘曲度：1153）硅抛光片的表面缺陷缺陷的种类：

a:

和研磨片类似的缺陷：崩边、缺口、裂纹等

b:

特有的表面缺陷：划痕、凹坑、波纹、沾污、色斑、橘皮、雾、氧化层错、涡旋、电阻率条纹等3）硅抛光片的表面缺陷缺陷的种类：116划痕：研磨颗粒划出的狭长的沟槽，一般不会很深，重划痕～0.12um。凹坑：表面上的凹陷小坑波纹：大面积的，肉眼可见的，类似波纹的不平坦区。沾污：吸附于表面的各种污染颗粒。色斑：化学性沾污。橘皮：大面积的，大量突起小丘的群体。雾：大面积的，大量不规则缺陷（如小坑）引起的光散射现象，常常形成雾状。划痕：研磨颗粒划出的狭长的沟槽，一般不会很深，重划痕～0.11172.抛光前的化学减薄1）化学减薄的作用。2）化学减薄的方法。3）化学减薄的工艺流程。2.抛光前的化学减薄1）化学减薄的作用。1181）化学减薄与作用定义：采用化学腐蚀的方法，将硅片表面进行化学剥离，从而减薄损伤层，为抛光创造条件。化学减薄的作用：减少抛光过程的去除层厚度。使硅片表面洁净—去除表层。消除内应力—去除损伤层。1）化学减薄与作用定义：采用化学腐蚀的方法，将硅片表面进行化119化学减薄的作用化学减薄平面杂质原子抛光面张应力挤压应力Si化学减薄的作用化学减薄平面杂质原子抛光面张应力挤压应力Si1202）化学减薄的方法a:酸性腐蚀b:碱性腐蚀2）化学减薄的方法a:酸性腐蚀121酸性腐蚀腐蚀液组成：

[HF]:[HNO3]:[HAc]乙酸=(1~2):(5~7):(1~2)

反应的特点：优点：反应速度快，过程中放热，不需要加热，典型速度0.6～0.8um/s。

缺点：反应生成的氮化物，污染环境。酸性腐蚀腐蚀液组成：122酸腐蚀的机理硅的酸性腐蚀减薄机理：硅被HNO3氧化，反应为：用HF去除SiO2层，反应为：总反应为：污染物酸腐蚀的机理硅的酸性腐蚀减薄机理：硅被HNO3氧化，反应为：123碱性腐蚀腐蚀液组成：

NaOH/KOH+H2O浓度15%～40%反应的特点优点：反应需加温度，一般80～90℃，速度比较慢，易控制，废液也易处理。缺点：反应是纵向反应，易向深层腐蚀，容易形成表面粗糙度增加，残余碱不易去除。碱性腐蚀腐蚀液组成：124碱性腐蚀机理硅的碱性腐蚀减薄机理：碱性腐蚀机理硅的碱性腐蚀减薄机理：3）化学减薄的工艺过程准备工作化学腐蚀送检验冲洗甩干厚度分选3）化学减薄的工艺过程准备工作化学腐蚀送检验冲洗甩干厚度分选126准备工作：配腐蚀液、开通风橱、准备冲洗水等。厚度分选：2～5um分档，比如，d和d+6um属于两个种类。腐蚀过程：控制温度、时间，腐蚀层一般10～20um。冲洗甩干：用大量水将硅片冲洗，并甩干。送检。准备工作：配腐蚀液、开通风橱、准备冲洗水等。1273.硅片抛光的方法1）机械抛光。

2）化学抛光。

3）化学机械抛光—CMP技术。√3.硅片抛光的方法1）机械抛光。1281）机械抛光方法：抛光液的磨料对硅片表面进行机械摩擦，而实现对表面的抛光。研磨浆组成：Al2O3、MgO、SiC等磨粒+水优点与缺点：

优点：抛光速度快。

缺点：表面质量不高，粗糙化、划痕严重。地位：最早期的硅片抛光技术，目前已经被淘汰。1）机械抛光方法：抛光液的磨料对硅片表面进行机械摩擦，而实1292）化学抛光方法：利用化学试剂对硅片表面进行化学腐蚀，来进行抛光，包括：液相、气相腐蚀、电解抛光等。缺点：不利于控制抛光速度和深度，不利于获得大面积、高度平整度抛光面。地位：可以进行特种抛光，如小面积平整化，非规则表面抛光，而不利于大面积平整化的硅片抛光。2）化学抛光方法：利用化学试剂对硅片表面进行化学腐蚀，来进1303）化学机械抛光方法：碱与表面的硅（氧化硅）发生化学反应，生产可溶性的硅酸盐（Na2SiO3），再通过SiO2胶粒和抛光布垫的机械摩擦进行去除。抛光过程包括：化学反应-机械去除-再反应-再去除…是一种化学作用和机械作用相结合的抛光工艺。优点：包含了机械和化学抛光的双重优点。地位：目前主流的硅片抛光工艺，也是唯一一种大面积平整化的抛光工艺。我们主要介绍碱性SiO2CMP抛光3）化学机械抛光方法：碱与表面的硅（氧化硅）发生化学反应，131硅片表面的抛光技术课件132内容回顾—硅片研磨硅片研磨之后的效果：损伤层：大幅度减薄（70~80—20~30μm）粗糙度：大幅度降低（30~40—10~20μm）然而硅片的表面参数，仍待进一步提高。不断减小的电子线宽，要求更低的粗糙度。理想的硅片，要求消除损伤层。抛光抛光：实现100nm以下粗糙度，需要新的抛光原理。思考：为何减小磨粒的研磨方式，无法实现高精度抛光？内容回顾—硅片研磨硅片研磨之后的效果：抛光：实现100nm以133单位时间滚过的面积粗糙区平整化新粗糙化粗糙区域和单晶平整区域的机械强度差别越大，最终加工出的表面越平整。平整区研磨颗粒单位时间滚过的面积粗糙区平整化新粗糙化粗糙区域和单晶平整区域134理想抛光的必要条件理想抛光的必要条件：粗糙区域机械强度很差——极易擦除。平坦的单晶区机械强度足够大——不易擦除。方案：降低粗糙区域的机械强度粗糙区硬度<磨粒硬度<单晶硬度化学机械抛光——CMPCMP:ChemicalMechanicalpolishing理想抛光的必要条件理想抛光的必要条件：135研磨片抛光片研磨片抛光片1364.3硅片的化学机械抛光1)化学机械抛光简介2)化学机械抛光的基本原理3)

化学机械抛光的设备结构4)

化学机械抛光的工艺流程5)

化学机械抛光的影响因素6)

化学机械抛光的效果评估判断工艺缺陷4.3硅片的化学机械抛光1)化学机械抛光简介判断工艺缺1371)化学机械抛光简介地位：是1965年提出的一种抛光方案，过程中兼有化学、机械作用的优点，可以在较大范围内实现极高的表面平整度，是目前唯一的大面积表面平坦化的抛光技术。硅片抛光工艺：普遍采用碱性SiO2的化学机械抛光，可以在12、18英寸硅片上实现100纳米以下的粗糙度。1)化学机械抛光简介地位：是1965年提出的一种抛光方案，过138CMP过程：抛光液中的碱与硅表层发生化学反应，并生成较疏松的硅酸盐(粘附在表层，阻碍深层反应)，再通过SiO2胶粒和抛光布垫的机械摩擦而脱离表面，从而实现表层剥离。此过程反复进行，从而对硅片逐层剥离，并实现对硅片的高精度抛光。主要特点：化学反应—机械去除—再反应—再去除…是一种化学作用和机械作用相结合的抛光工艺（二者互相控制）。优点：包含了机械、化学抛光的双重优点。速度快均匀性好CMP过程：抛光液中的碱与硅表层发生化学反应，并生成较疏松的139化学机械抛光示意图夹持头抛光液硅片抛光垫陶瓷板水路化学机械抛光示意图夹持头抛光液硅片抛光垫陶瓷板水路140抛光垫抛光区示意图压力硅片磨料压力抛光垫抛光区示意图压力硅片磨料压力141CMP主要技术指标抛光液的组成与原理。抛光垫材料结构和温度控制。硅片的固定和运动方式。抛光液的输运和温度控制。抛光底盘的运动和温度控制。抛光界面的稳定性——硅片运动平整，压力均衡，抛光垫平整等。CMP主要技术指标抛光液的组成与原理。1422）化学机械抛光的原理(1)

抛光液的组成和特点(2)

抛光垫的结构和特点(3)

抛光过程中的化学和机械作用化学作用机械作用2）化学机械抛光的原理(1)抛光液的组成和特点143碱性SiO2抛光液SiO2胶粒碱性SiO2抛光液SiO2胶粒144(1)抛光液的组成与特点简介：碱性SiO2抛光液，是均匀分散SiO2胶粒的乳白色胶体，成碱性，PH:8~11。胶粒大小，PH大小等参数和型号有关。组成：研磨剂(SiO2胶粒)、碱、去离子水、表面活性剂、氧化剂、稳定剂等。理想效果：在使用中，保持稳定的胶体状态，均匀分散(不团聚)，有稳定的腐蚀速率。主要挑战：腐蚀物颗粒混入，温度升高，PH值不稳定，腐蚀速率不稳定等(1)抛光液的组成与特点简介：碱性SiO2抛光液，是均匀分145各组分的作用SiO2胶粒：机械摩擦和吸附腐蚀产物。硬度适当，擦除腐蚀产物，不破坏未腐蚀区纳米尺寸，20～100nm（和抛光液型号有关）。碱性：一般是有机碱类，比如有机胺类。抛光中进行腐蚀。防止金属离子K+、Na+引入。和某些金属形成络合物，除去金属。各组分的作用SiO2胶粒：机械摩擦和吸附腐蚀产物。146氧化剂：用于加快腐蚀速率。表层的Si和碱反应较慢，而SiO2和碱反应较快，氧化剂可以将表层Si氧化，从而获得较快腐蚀速度。表面活性剂：分散不溶性颗粒，防止聚集沉淀。活性剂分子一端亲颗粒，一端亲溶剂，这样活性剂分子包围颗粒，而彼此互相排斥，从而颗粒易于被溶剂浸润，不会凝聚。氧化剂：用于加快腐蚀速率。表层的Si和碱反应较慢，而SiO2147油脂表面活性剂分子溶剂水表面活性剂亲水亲油排斥油脂表面活性剂分子溶剂水表面活性剂亲水亲油排斥148抛光液的主要作用抛光液的主要作用：抛光—腐蚀+研磨+吸附反应物润滑作用冷却降温冲洗排渣抛光液的主要作用抛光液的主要作用：149抛光液的主要参数抛光液的主要参数包括：SiO2胶粒形状和硬度SiO2胶粒平均尺寸——粗糙度、摩擦力抛光液的PH值——腐蚀速率抛光液分散的稳定性——抛光中不团聚抛光液的纯度——金属含量(Cu，Al，Fe)抛光液的主要参数抛光液的主要参数包括：1502）抛光垫材料：是一种具有一定弹性，而疏松多孔的材料，一般是聚氨酯类材料。典型材料：聚氨酯发泡固化抛光垫主要作用：存储和传输抛光液。对硅片提供稳定的压力。对硅片表面进行机械摩擦。2）抛光垫材料：是一种具有一定弹性，而疏松多孔的材料，一般是151聚氨酯抛光垫微观结构聚氨酯抛光垫微观结构152抛光垫整体结构压敏胶粘结底盘高度平整表面抛光垫整体结构压敏胶粘结底盘高度平整表面153(3)抛光中的化学和机械作用化学作用：碱对硅的腐蚀作用——腐蚀速率腐蚀物对金属杂质的吸附作用—除污染SiO2胶粒(小)对腐蚀物的吸附作用——吸除碱性的金属络合作用——除污染机械作用：SiO2胶粒(大)的摩擦作用抛光垫的摩擦作用擦除(3)抛光中的化学和机械作用化学作用：擦除154a.碱对硅的腐蚀作用硅片表面是损伤层，存在非单晶Si和SiO2薄层Si+2OH-+H2O=SiO32-+H2↑SiO2+2OH-=SiO32-+H2Ob.胶粒(小)的吸附作用较小的SiO2胶粒具有较强的吸附作用，可以吸附腐蚀的产物，使其脱离硅片表面。c.碱的络合作用有机碱分子和某些重金属反应，生成络合物化学作用a.碱对硅的腐蚀作用化学作用155机械作用抛光垫和胶粒(大)的机械作用。较大SiO2胶粒和抛光垫，对硅片表面有机械摩擦作用，从而使腐蚀出的产物脱离硅片表面，并最终去除。机械作用抛光垫和胶粒(大)的机械作用。156CMP的去除过程腐蚀大胶粒摩擦粘于表面小胶粒吸附脱离表面剥离抛光垫摩擦CMP的去除过程腐蚀大胶粒摩擦粘于表面小胶粒吸附脱离表面剥离157化学、机械作用的关系CMP中，化学与机械作用应相匹配化学作用腐蚀硅表面薄层。机械作用擦除的是被腐蚀的部分。理想的抛光：腐蚀速率=(擦除+吸附)速率=抛光速率试思考：该如何控制抛光的精度？化学、机械作用的关系CMP中，化学与机械作用应相匹配158高精密度获得—多步CMP抛光

粗抛光

细抛光

精抛光最终抛光去损伤层15um定点平坦化干化学等离子刻蚀去雾1um平坦化5um高精密度获得—多步CMP抛光粗抛光细抛光精抛光最终抛光159抛光精度控制原理粗抛光细抛光精抛光抛光液PH值10~1110~119~10压力kg/cm20.250.10.05转速r/min624030抛光速率um/min1.00.80.3抛光精度控制原理粗抛光细抛光精抛光抛光液PH值10~11103)设备种类与结构主要设备种类：有蜡单面抛光机无蜡单面抛光机无蜡双面抛光机3)设备种类与结构主要设备种类：161有蜡抛光：利用蜡将硅片的一面粘结固定在陶瓷板上，而对另一面进行抛光无蜡单面抛光：利用表面张力将硅片和载体板吸附在一起，再进行抛光。无蜡单面抛光：整体结构类似研磨，上下磨盘，中间载体，载体中间的空隙用于防止硅片。有蜡抛光：利用蜡将硅片的一面粘结固定在陶瓷板上，而对另一面进162(1)有蜡抛光：优点是表面抛光效果较好，缺点需要增加去蜡和清洗的工艺。(2)无蜡抛光，优点是避免了蜡的污染，缺点是抛光精度略有降低。单面抛效果优于双面抛光。大尺寸硅片多采用有蜡抛光，而无蜡抛光适用于小尺寸硅片。各种抛光的特点：(1)有蜡抛光：各种抛光的特点：163(1)有蜡单面抛光机硅片的固定方式蜡陶瓷板(1)有蜡单面抛光机硅片的固定方式蜡陶瓷板164固定硅片流程1.加热陶瓷板——耐高温2.在热的陶瓷板上，喷涂(离心)蜡，使其融化，并均匀覆盖。3.将硅片均匀按压于蜡上，静置。固定硅片流程1.加热陶瓷板——耐高温165(2)无蜡单面抛光机衬垫陶瓷板衬板水膜吸附(2)无蜡单面抛光机衬垫陶瓷板衬板水膜吸附166(3)双面硅片抛光机典型设备商：德国彼特沃尔特斯公司PeterWolters

网址/(3)双面硅片抛光机典型设备商：德国彼特沃尔特斯公司Pet167底盘冷却系统底盘冷却系统168载体的行星式运动硅片位置载体的行星式运动硅片位置1694)抛光的工艺步骤抛前准备粗抛厚度分选粘片精抛取片结束4)抛光的工艺步骤抛前准备粗抛厚度分选粘片精抛取片结束1701）抛光前准备

a：动力：电源、水压、气压等

b：硅片装载具

c：抛光布垫

d：抛光液

e：清洗设备

2）厚度分选与装载1）抛光前准备171典型上机(有蜡)抛光粗抛精抛压力MPa0.08～0.160.02～0.08温度℃25～4525～30流速ml/min150～300150～300PH10～117.5～9.0时间min10～152～10典型上机(有蜡)抛光粗抛精抛压力MPa0.08～0.160抛光过程中，是通过降低抛光液PH值，降低压力，缩短抛光时间等手段，逐步获得高精密的抛光表面。抛光过程中，是通过降低抛光液PH值，降低压力，缩短抛光时间等1734）取片有蜡抛光：将硅片和陶瓷板擦干净，然后加热，使蜡融化，然后用镊子取下硅片。无蜡抛光：将硅片用水冲洗干净，用吸笔将硅片取下，放入清洗池中。4）取片174理想的抛光的状态—速率理想的抛光状态：单位时间的腐蚀速率等于单位时间的去除速率，这就保证腐蚀的部分完全被去除，而未腐蚀部分不被去除。而去除包括机械擦除和静电吸收两部分。如果：

V1腐蚀速率；V2擦除速率；V3吸除速率那么：V1=V2+V3=V（抛光速率）理想的抛光的状态—速率理想的抛光状态：单位时间的腐蚀速率等于175

而V2=BpKμh(n1+n2);V3=Cqsdr

则：V=V1=V2+V3=BpKuh(n1+n2)+CqsdrB:摩擦因子；p:压强；K:反应速率；

μ:摩擦系数；h:硬度；n:转速；

C:吸附常数；r:磨粒直径；d:浓度；s比表面积；

q:表面电荷密度表达式意义：V2和摩擦有关，V3和研磨液的SiO2颗粒性质有关。可调整的抛光速率的因素：压强p，反应速率K（PH值相关），转速n而V2=BpKμh(n1+n2);V3=Cqs176抛光速率磨削作用腐蚀速率PH值温度压强转速SiO2纯度尺寸硬度抛光垫结构如弹性，负载能力等5）影响抛光速率的因素抛光速率磨削作用腐蚀速率PH值温度压强转速SiO2纯度尺寸硬177(1)抛光压力一般来说，压力越大，抛光速率越快，但是压力足够大时，抛光速率会略微下降，原因是压力大，抛光垫承载抛光液能力下降。另外，压力大易形成破片现象。所以，应控制抛光的压力。控制原则：抛光时，抛光速率和效果并重，在保证抛光效果的前提下，希望提高抛光的速率，也就是说，效果第一，速率第二。(1)抛光压力178抛光压力的分阶段化控制抛光压力的分阶段化控制179(2)抛光温度温度和反应速率有关，温度越高，则反应速率越快，抛光温度的选择，满足两点要求：方便加工，即不做额外控温，反应速率不过快。

温度一般在室温25℃~30℃左右。事实上，温度和其它参数相关，比如反应速率是温度和PH值的函数，v=v(T,PH,…)，因此，需要选择室温下合适的反应速率，这就规定了PH值的范围。(2)抛光温度180(3)PH值一定温度下，PH值越高，碱性越强，反应速率越快，随着粗抛到精抛，PH值逐渐降低。其选择要满足室温下反应速率的要求。

(为达到相同的反应速率，可以取低PH值，室温反应，也可以采取较高PH值，在低温反应)。(4)硅片晶体结构腐蚀速率和机械性能的各向异性，即和晶体取向有关。原子面密度越大，越难抛光。Si（11