超大規(guī)模集成電路（ULSI）化學(xué)機(jī)械平坦化主要包括銅互連平坦化階段和阻擋層平坦化階段。在銅互連平坦化階段，構(gòu)建了銅的材料去除機(jī)制，研發(fā)出了面向銅互連的超低應(yīng)力化學(xué)機(jī)械平坦化技術(shù)，成功解決了“超低應(yīng)力下如何實(shí)現(xiàn)高拋光速率”的技術(shù)難題；在釕阻擋層平坦化階段，獲得了銅、釕和電介質(zhì)的材料去除機(jī)理，研發(fā)出了面向釕阻擋層的異質(zhì)材料表面化學(xué)機(jī)械平坦化技術(shù)，成功解決了“異質(zhì)材料表面差異性同步去除”的技術(shù)難 題，實(shí)現(xiàn)了集成電路高平坦度、高表面完整性加工。

同時(shí)，在國防安全領(lǐng)域，微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）作為軍事裝備自主可控和信息化武器系統(tǒng)微型化、集成化、智能化發(fā)展的重要支撐，在軍事競爭中具有極其重要的戰(zhàn)略意義。將高精度光刻技術(shù)與EFAB技術(shù)結(jié)合，力圖實(shí)現(xiàn)復(fù)雜三維微結(jié)構(gòu)高效、低成本、批量制造，滿足國防武器裝備對(duì)多功能高度集成微機(jī)電系統(tǒng)日益增長的需求。如圖1所示，以應(yīng)用最為廣泛的銅犧牲層/鎳結(jié)構(gòu)層三維異質(zhì)微結(jié)構(gòu)為切入點(diǎn)，將超大規(guī)模集成電路制造中廣泛應(yīng)用的化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)應(yīng)用于其平坦化，通過簡單的工藝優(yōu)化獲得了銅和鎳之間不同材料去除速率選擇比，初步實(shí)現(xiàn)了單層銅/鎳異質(zhì)微結(jié)構(gòu)的平坦化。

圖 1 圖2 

圖1 面向14納米特征尺寸集成電路后段制程的化學(xué)機(jī)械拋光。（a）平坦化流程示意圖；（b）銅互連平坦化實(shí)驗(yàn)結(jié)果；（c）釕阻擋層平坦化實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖2 初步實(shí)現(xiàn)單層銅/鎳異質(zhì)微結(jié)構(gòu)的平坦化。（a）化學(xué)機(jī)械平坦化示意圖；（b）銅和鎳之間不同材料去除速率選擇比；（c）單層銅/鎳異質(zhì)微結(jié)構(gòu)平坦化試驗(yàn)結(jié)果

應(yīng)用領(lǐng)域：該研究成果可以應(yīng)用于超大規(guī)模集成電路制造以及國防安全領(lǐng)域微機(jī)電系統(tǒng)批量制造。

知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況：研究成果發(fā)表學(xué)術(shù)論文10篇，其中SCI收錄論文7篇，國際會(huì)議論文3篇，授權(quán)國家發(fā)明專利1項(xiàng)，申請PCT國際發(fā)明專利1項(xiàng)。

團(tuán)隊(duì)簡介： 超精密表面制造研究團(tuán)隊(duì)是一支具有多學(xué)科交叉特點(diǎn)的研究團(tuán)隊(duì)，研究人員分別具有機(jī)械、材

料、力學(xué)、化學(xué)等專業(yè)背景。團(tuán)隊(duì)目前共有研究人員14人，其中教授6人、副高級(jí)5人；包括：國家千人計(jì)劃教授2人、外專千人1人、教育部長江學(xué)者1人、國家杰出青年基金獲得者1人、國家優(yōu)秀青年基金獲得者1人、洪堡學(xué)者2人等。近年來，團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了973計(jì)劃、國防、國際合作和企業(yè)合作等科研項(xiàng)目，研究成果對(duì)促進(jìn)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)，成為國內(nèi)超精密表面制造領(lǐng)域重要的科學(xué)研究和人才培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)。

• 所屬學(xué)院：西南交通大學(xué)

• 聯(lián)系電話：028-87634115

• 郵箱：jiangliang09@gmail.com

• 聯(lián)系人：江亮

• 成熟度：研發(fā)階段