氧化剂对铝栅化学机械抛光的影响

发布时间：2021-07-11 14:58

　　氧化剂作为抛光液的组成成分,在铝栅化学机械抛光（CMP）中起到直接影响去除速率和表面粗糙度的重要作用。本文研究了氧化剂浓度对去除速率、表面粗糙度、电化学特性的影响,采用原子力显微镜和CHI600E电化学工作站,分别测量了材料的表面粗糙度和腐蚀电位。结果表明,去除速率与氧化剂浓度有关,表面粗糙度与通过氧化反应生成的氧化层有关,当氧化剂达到15mL/L时,去除速率可达到1700 nm/min,表面粗糙度为4.6 nm。 

【文章来源】：电镀与精饰. 2020,42(01)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

氧化剂对去除速率的影响

氧化剂浓度对表面粗糙度的影响如2图所示，随着氧化剂含量的增加，粗糙度逐渐降低，当氧化剂含量高于15 mL/L时，粗糙度有升高的趋势。图3为单个磨料颗粒研磨机理图，分析其机理，磨料对表面产生划痕的影响有条件限制，且抛光液中的氧化剂含量与表面生成氧化层的厚度有关，而表面划痕与磨料对表面压入深度d和氧化层厚度x有关[5]。当不添加氧化剂时，抛光界面是磨料与铝表面之间的机械研磨，对表面产生划痕。当氧化剂含量少时，会在铝表面产生一层氧化层，机械研磨作用能够完全去除氧化层，划痕深度由研磨深度d与氧化层厚度x之间的关系决定。当氧化剂含量增加后，氧化层的厚度x增大，当x与d一致时，表面形貌最好，并且去除速率最大。当抛光液中的氧化剂含量过多时，机械研磨作用不会对铝表面产生划痕，但表面生成氧化层过厚，导致抛光结束后表面还残留高低不平的氧化层，一方面导致表面粗糙度增加，另一方面增加了抛光后清洗的难度[6]。

单个磨料颗粒研磨机理图

【参考文献】：
期刊论文
[1]磨料粒径对铝栅CMP去除速率和粗糙度的影响[J]. 张金,刘玉岭,闫辰奇,张文霞.  电镀与精饰. 2017(01)
[2]碱性条件下CMP参数对铝栅表面粗糙度的影响[J]. 冯翠月,张文倩,刘玉岭.  微纳电子技术. 2016(01)

博士论文
[1]化学机械抛光试验及其材料去除机理的研究[D]. 陈晓春.江南大学 2014



本文编号：3278315