Feature-Scale Simulations of Particulate Slurry Flows in Chemical Mechanical Polishing by Smoothed Particle Hydrodynamics
Feature-Scale Simulations of Particulate Slurry Flows in Chemical Mechanical Polishing by Smoothed Particle Hydrodynamics
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通过平滑粒子流体动力学对化学机械抛光中的颗粒浆料流进行特征尺度模拟
DOI：
10.4208/cicp.261213.030614a
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发表时间：
2014-11
影响因子：
3.7
通讯作者：
Zeng, Xuan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shao, Sihong;Yan, Changhao;Cai, Wei;Zeng, Xuan
本文采用光滑粒子流体动力学（SPH）方法对化学机械抛光（CMP）过程中的材料去除机理进行了详细的研究。对浆料流动、粗糙抛光垫、晶片缺陷、移动固体边界、浆料-磨料相互作用和磨料碰撞的特征尺度行为进行建模和模拟。与以前的CMP模拟工作相比，我们的模拟纳入了更现实的物理方面的CMP过程中，特别是在浆料流中的磨料浓度的影响。CMP中抛光液流动的初步结果提供了对去除率与磨料浓度之间关系的实验数据的微观见解，并表明SPH是一种适合于CMP过程研究的方法。
In this paper, the mechanisms of material removal in chemical mechanical polishing (CMP) processes are investigated in detail by the smoothed particle hydrodynamics (SPH) method. The feature-scale behaviours of slurry flow, rough pad, wafer defects, moving solid boundaries, slurry-abrasive interactions, and abrasive collisions are modelled and simulated. Compared with previous work on CMP simulations, our simulations incorporate more realistic physical aspects of the CMP process, especially the effect of abrasive concentration in the slurry flows. The preliminary results on slurry flow in CMP provide microscopic insights on the experimental data of the relation between the removal rate and abrasive concentration and demonstrate that SPH is a suitable method for the research of CMP processes.
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