臺灣博碩士論文加值系統

鑽石修正器的設計良莠與鑽石磨粒的平整度是影響化學機械拋光的重要因素之一，本研究利用模組化設計的方式製 作組合式鑽石修整器(CTDD)，利用不同形式設計的硬銲鑽石小碟(20 mm)，除可改變磨粒型態設計外，在組合成大鑽石碟(108 mm)後，也可將鑽石磨粒的平整度控制在40 μm以內。本實驗利用自製的拋光機台測試不同的鑽石修整器修整IC1000的效能，實驗結果顯示，鑽石修整器(CTDD_8+4)比鑽石修整器(CTDD_12)有較高的切削速率(CR)，但是有較低的表面粗糙度(Ra)；CTDD_12_A+B與CTDD_8+4_A+B有相近的切削速率(~230 μm/hr)，但是表面粗糙度差異很大(11.01 μm v.s 7.25 μm)；一孔多鑽的CTDD_8+4比一孔一鑽的CTDD_8+4有較高的Ra，但Rpk與Rvk卻是較低，且切削速率也較低。

CMP pad conditioners are made with diamond grits attached to a flat substrate (e.g. stainless steel). However, due to the thermal distortion of the substrate, diamond tips cannot be leveled to less than about 50 microns. In this research, we demonstrated that diamond pallets (20 mm in diameter) can be mounted on a flat substrate to achieve a superior tip leveling of less than 40 microns. Two layouts of diamond pallets are compared with the dressing performance on CMP pads. One design contains 12 pallets on the periphery of the substrate; and the other, with 8 located outside and 4 inside. Both designs shows comparable dressing rate of the pad, but the former design showed a higher pad roughness possibly due to more uneven cut. Moreover, clustered diamond grits on the pallet could generate pad asperities with a smaller peak to valley ratios due to the shallower grit penetration into pad as a result of mutual shielding of the tips.

誌謝 ii
摘要 iii
ABSTRACT iv
目錄 v
表目錄 viii
圖目錄 ix
符號說明 xiii
1. 前言 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 3
1.3 研究目的 3
1.4 研究方法 4
2. 文獻回顧 5
3. 化學機械拋光介紹 16
3.1 化學機械拋光基本原理 16
3.2 修整器種類 17
3.2.1 毛刷 18
3.2.2 高壓水霧 18
3.2.3 超音波震動 19
3.2.4 鑽石修整器 20
3.3 影響鑽石修整器切削拋光墊的因素 27
4. 實驗設備與規劃 29
4.1. 實驗設備 29
4.1.1第一階段 29
4.1.2第二階段 30
4.2 實驗材料 35
4.2.1 第一階段 35
4.2.2 第二階段 40
4.3. 實驗規劃與方法 41
4.3.1第一階段 41
4.3.2第二階段 42
4.3.3實驗方法說明 43
5. 結果與討論 48
5.1 組合式鑽石修整器 48
5.2 不同模組設計對修整特性的影響（不同大碟的設計） 52
5.2.1影響切削速率的因素 55
5.2.2影響表面形貌之因素 58
5.3不同排鑽方式之切削特性比較（不同小碟的設計） 64
5.3.1鑽石修整器之切削機制 65
5.3.2切削速率之比較 68
5.3.3 表面粗糙度之比較 68
5.4不同鑽石型貌之切削特性 70
5.4.1 切削速率之比較之比較 71
5.4.2 拋光墊表面形貌之比較 72
6. 結論與未來展望 75
6.1 結論 75
6.2 未來展望 75
參考文獻 77
自傳 80

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