Erforschung eines Chemisch-Mechanischen Polierverfahrens für die Planarisierung von Werkstoffverbunden bei der Fertigung von Mikrosystemen

研究微系统生产中复合材料平坦化的化学机械抛光工艺

• 批准号: 5422119
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Hans-Heinrich Gatzen
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Mikroproduktionstechnik (IMPT)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2003-12-31 至 2005-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5422119?language=en
• 关键词: Erforschung; eines; Chemisch; Mechanischen; Polierverfahrens

Ziel des Vorhabens im dreijährigen Antragszeitraum ist die Erforschung, Modellierung, Entwicklung und Optimierung eines Chemisch-Mechanischen Polierverfahrens (CMP) für die Fertigung von mehrschichtig aufgebauten Mikrosystemen. Dieser Prozess soll für eine hinreichende Planarität der Komponenten sorgen. Neueste Entwicklungen der Mikrotechnologie basieren auf der Verwendung von Werkstoffverbunden aus metallischen Strukturen und Polymeren bei großen Strukturhöhen, weshalb ein geeignetes CMP-Verfahren für diese Materialkombination notwendig ist. Zum ersten Mal sollen mittels CMP zwei Werkstoffe dieser Kombination gezielt planarisiert werden. Hauptgegenstand der Untersuchungen dabei ist die Planarisierung von galvanisch erzeugten metallischen Strukturen, die in einer Polymerschicht eingebettet sind. An Metallen kommen Kupfer als Leitermaterial und Nickel-Eisen-Legierungen ("Permalloy") als magnetische Flussführungen zum Einsatz; beide Werkstoffe lassen sich galvanisch abscheiden. Als Polymere dienen verschiedene Photoresists, welche mittels Photolithographie strukturierbar sind. Häufig verwandte Photoresists sind DNQ/Novolack (AZ9260) sowie ein lichtempfindliches Epoxydharz (SU-8). Die Ergebnisse experimenteller Untersuchungen an diesen Werkstoffen sind Ausgangspunkt für die Modellierung des Planarisierungsprozesses für diese Werkstoffkombinationen. Das entstehende Modell des CMP-Prozesses berücksichtigt verschiedene Einflussgrößen. Dabei erfolgt nicht nur die Parametervariation des Trennprozesses (z.B. Poliersuspension und deren Zusätze, Beschaffenheit des Poliertuchs, Polierdruck und -geschwindigkeit sowie Trennrate), sondern auch die Untersuchung der Planarisierungsergebnisse. Diese beinhalten die Stufenhöhe sowie die Schichtdickenunterschiede der Strukturen in Abhängigkeit von ihrer Größe und den Abständen zueinander. Der Schichtdickenunterschied des Polymers soll maximal ±0,1 Mikrometer auf einer Länge von 10 mm betragen. Des Weiteren ist eine Stufenhöhe zwischen Metall und Polymer von weniger als 20 nm angestrebt. Anhand eines Demonstrators findet eine Verifizierung des Modells statt. Für die einfache Anwendung der Erkenntnisse im Fertigungsprozess der Mikrosysteme werden Designregeln für das Layout der Lithographiemasken formuliert. Im vierten Jahr soll das Werkstoffspektrum erweitert werden sowie ein Übergang von Wafern mit einem Durchmesser von 100 mm (vier Zoll) auf 150 mm (sechs Zoll) erfolgen.

Ziel des Vorhabens im dreijährigen Antragszeitraum ist die Erforschung，Modellierung，Entwicklung und Optimierung eines Chemisch-Mechanischen Polierverfahrens（CMP）für die Fertigung von mehrschichtig aufgebauten Mikrosystemen. Dieser Prozess soll für eine hinreichende Planarität der Komponenten sorgen.基于金属结构和大结构的聚合物材料的微加工技术的最新发展，是一种用于材料组合的CMP微加工技术。第一个是CMP的两种组合工具，它们可以实现韦尔登。最重要的是电镀金属结构的平面化，在一个聚合物中。一种金属铜合金是一种磁性材料，镍合金是一种磁性材料，在电镀之前，它是一种磁性材料。所有的聚合物都是纯光致抗蚀剂，也是光刻结构的一部分。Häufig verwandte Photoresists sind DNQ/Novolack（AZ9260）sowie ein lichtempfindliches Epoxydharz（SU-8）. Die Ergebnisse experimenteller Untersuchungen an diesen Werkstoffen sind Ausgangspunkt für die Modellierung des Planarisierungsprozesses für diese Werkstoffkombinationen.这是CMP过程的一个有效模型，它可以有效地减少影响。大北油田不仅要考虑工艺参数的变化（z.B. Poliersuspension und deren Zusätze，Beschaffenestion des Poliertuchs，Polierdruck und -geschwindigkeit sowie Trennrate），sondern auch die Untersuchung der Planarisierungsergebnisse.这是由他的Größe和他的Abständen zueinander在Abhängigkeit中的Strukturen的Schichtdickenunterschede所造成的。Der Schichtdickenunterschied des Polymers最大为± 0，1微米，距离10 mm。该Weiteren是一种20 nm波长的金属和聚合物材料。一个演示者发现了一个模型验证站。为了在微系统生产过程中实现一种新的加工方法，韦尔登的布局设计需要公式化。在过去的几年里，这些工作光谱的韦尔登使一个具有100毫米（四个卓尔）或150毫米（维耶个卓尔）直径的光纤的瓦芬光纤束得以实现。