Теория процессов. Процесс химико-механической планаризации. Средства технологического оснащения, страница 17

Суспензия (slurry) является важнейшим элементом процесса ХМП. Состав и характеристики суспензии во многом определяют параметры и возможности полирования и планаризации. Суспензия также является основным расходным материалом ХМП и существенной частью эксплуатационных затрат.

В главе 1 отчета определены важнейшие характеристики суспензий. В настоящем разделе представлены свойства некоторых применяемых на практике суспензий.

К суспензии для ХМП предъявляются следующие требования:

-  однородность состава суспензии,

-  малый разброс размеров абразивных частиц,

-  химические компоненты суспензии должны способствовать эффективному удалению выступающих элементов рельефа и пассивировать низкие элементы рельефа полируемой поверхности,

-  обеспечивать низкую шероховатость и отсутствие царапин на обработанной поверхности,

-  обладать высокой коллоидной и химической стабильностью,

-  обеспечение высокой скорости полирования,

-  обеспечение высокой селективности скорости удаления металла по отношению к окислу кремния,

-  суспензия должна быть инертна к материалу полирующей подушки,

-  обладать необходимой вязкостью для обеспечения необходимых гидродинамических условий в зоне обработки,

-  иметь необходимые смазывающие и теплоотводящие свойства

-  быть безопасной в использовании,

-  иметь невысокую стоимость.

В работе [1] исследовались основные характеристики четырех промышленно выпускаемых типов суспензий. Исследовались суспензии двух типов: для полирования окисла и для полирования вольфрама (таблица 3.2.1):

Таблица 3.2.1

Тип суспензии/ торговая марка	Производитель	Реагент	Абразив
Суспензии для полирования окисла
Cab-O-Sperse SC-1	Cabot	Гидроксид калия	Двуокись кремния
Klebosol 30N50	Solution Technology	Гидроксид аммония	Двуокись кремния
Суспензия для полирования вольфрама
Semi- Sperse W-A400/FE-400	Cabot	Нитрат железа	Двуокись алюминия
Granite 14	Rodel	Йодистый калий	Двуокись алюминия

Измеренные характеристики суспензий представлены в таблице 3.2.2:

Таблица 3.2.2

Марка суспензии	Процент нелетучего осадка	Плотность при 20оC (г/мл)	рН при 20оC
SC-1	30,51	1,194	10,26
30N50	30,14	1,185	10,92
FE-400 W-A400	2,03 5,97	1,045 1,039	1,19 4,39
Granite 14A Granite 14B	25,78 6,56	1,221 1,037	4,18 3,92

Полученные в этой работе результаты могут быть полезны при разработке технологических процессов ХМП.

Основными поставщиками суспензии для ХМП являются компании Cabot Corporation и Rodel. На этом рынке представлены также фирмы Solution Technology, EKC Technology, Praxiar, Fujimi, Wacker, ACSI, Bayer, Dupont, Allied Signal, Universal Photonics, Hitachi Chemical, Mitsui Mining и Intersurface Dynamics.

Номенклатура производимых компаниями суспензий, как правило, достаточно широка. В качестве примера представлена продукция фирмы Solution Technology (таблица 3.2.3) [2]:

Таблица 3.2.3