半导体芯片的制造产业中,为了提高芯片产量降低单个芯片的制造成本,使用的硅片尺寸不断增大,直径300mm的硅片在半导体制造中已经普及,同时,特征尺寸也达到了10几纳米。随着IC集成度越来越高,要求硅片衬底表面有更好的平整度。半导体生产中常用无图形硅片,按照一定的设计淀积不同的膜层来模拟真实的产品,监测设备及工艺条件,这种硅片被称为控挡片。控挡片依照不同的流程经过一次或多次使用后,表面产生很多损伤,如细微裂纹和网络位错,这些损伤会使硅片无法再次使用,只能报废,而这对半导体生产造成了非常巨大的开销,研究如何循环使用控挡片是一种降低成本的途径。化学机械研磨是在硅片的加工中一步必要的工艺,在研磨中有化学和机械两种机制同时作用。化学作用是硅表面与研磨液反应形成一层相对容易去除的物质;机械作用是研磨液中的研磨颗粒在一定的压力作用,与新生表面层做相对运动中,利用机械力的作用达到去除的目的。当前业界已经有企业在做控挡片的回收,通常使用碱性的研磨液直接研磨去除表面的膜层,然后用去离子水和化学品进行磨后清洗。这种方法通常忽略了控挡片膜的复杂性以及研磨液的局限性,控挡片膜的成份通常不是单一的,而大部分的研磨液只和有针对性的成份发生反应,这样控挡片表面的膜不能很好的被研磨掉,使回收的空挡片表面型貌不均匀,缺陷也很多,良率不高。本文中将探讨利用湿法腐蚀的方法先将控挡片的膜层去除,再使用化学机械研磨对硅片进行平坦化处理,使之达到再次使用的标准,从而实现控挡片的循环多次使用,达到节约成本的目的。主要内容有:1.通过理论以及对实际工艺的分析,建立先湿法腐蚀再化学机械研磨的工艺模型作为可行的空挡片回收机制。2.针对控挡片回收制程中的问题,设计一系列的工程实验,得到湿法腐蚀及化学机械研磨工艺的最优化参数。3.研究了主要的步骤化学机械研磨中的主要影响的参数,如研磨液浓度对研磨速率的影响,解决研磨后划伤以及颗粒物缺点多的问题,最终完善了控挡片循环利用的整个流程,成为可以大规模使用的标准。