中文摘要：

化学机械抛光技术是目前IC制造中最有效的表面平坦化方法。本项目主要针对化学机械抛光过程，研究了纳米颗粒与表面的作用机制。本项目主要开展了以下工作理论模拟方面，首先建立了纳米颗粒作用表面的分子动力学模型，揭示了纳米颗粒碰撞及切削表面的分子原子迁移、表面损伤、材料相变及能量转换规律。建立了化学机械抛光过程模拟的算法，模拟了线宽级芯片抛光的过程，再现了抛光过程中由于接触压力分布不均匀产生的缺陷。建立了基于分子动力学和有限元法的纳米颗粒切削表面的跨尺度计算方法，模拟了20nm 的颗粒切削铜表面的过程及材料堆积形成机理。实验方面，研究了基于原子力显微镜的纳米颗粒的机械特性及与表面的粘附作用的测量方法，发现了纳米颗粒的机械特性具有尺度效应。建立了基于荧光示踪技术的纳米颗粒运动观测系统，发现了化学机械抛光中纳米颗粒的运动规律。通过基于AFM的CMP材料去除实验，研究了化学成分对纳米颗粒去除表面的影响，分析了化学机械抛光中机械作用与化学作用的协同效应。