氧化劑作為拋光液的組成成分,在鋁柵化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）中起到直接影響去除速率和表面粗糙度的重要作用。本文研究了氧化劑濃度對去除速率、表面粗糙度、電化學(xué)特性的影響,采用原子力顯微鏡和CHI600E電化學(xué)工作站,分別測量了材料的表面粗糙度和腐蝕電位。結(jié)果表明,去除速率與氧化劑濃度有關(guān),表面粗糙度與通過氧化反應(yīng)生成的氧化層有關(guān),當(dāng)氧化劑達(dá)到15mL/L時(shí),去除速率可達(dá)到1700 nm/min,表面粗糙度為4.6 nm。 

【文章來源】：電鍍與精飾. 2020,42(01)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

氧化劑對去除速率的影響

氧化劑濃度對表面粗糙度的影響如2圖所示，隨著氧化劑含量的增加，粗糙度逐漸降低，當(dāng)氧化劑含量高于15 mL/L時(shí)，粗糙度有升高的趨勢。圖3為單個(gè)磨料顆粒研磨機(jī)理圖，分析其機(jī)理，磨料對表面產(chǎn)生劃痕的影響有條件限制，且拋光液中的氧化劑含量與表面生成氧化層的厚度有關(guān)，而表面劃痕與磨料對表面壓入深度d和氧化層厚度x有關(guān)[5]。當(dāng)不添加氧化劑時(shí)，拋光界面是磨料與鋁表面之間的機(jī)械研磨，對表面產(chǎn)生劃痕。當(dāng)氧化劑含量少時(shí)，會在鋁表面產(chǎn)生一層氧化層，機(jī)械研磨作用能夠完全去除氧化層，劃痕深度由研磨深度d與氧化層厚度x之間的關(guān)系決定。當(dāng)氧化劑含量增加后，氧化層的厚度x增大，當(dāng)x與d一致時(shí)，表面形貌最好，并且去除速率最大。當(dāng)拋光液中的氧化劑含量過多時(shí)，機(jī)械研磨作用不會對鋁表面產(chǎn)生劃痕，但表面生成氧化層過厚，導(dǎo)致拋光結(jié)束后表面還殘留高低不平的氧化層，一方面導(dǎo)致表面粗糙度增加，另一方面增加了拋光后清洗的難度[6]。

單個(gè)磨料顆粒研磨機(jī)理圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]磨料粒徑對鋁柵CMP去除速率和粗糙度的影響[J]. 張金,劉玉嶺,閆辰奇,張文霞.  電鍍與精飾. 2017(01)
[2]堿性條件下CMP參數(shù)對鋁柵表面粗糙度的影響[J]. 馮翠月,張文倩,劉玉嶺.  微納電子技術(shù). 2016(01)

博士論文
[1]化學(xué)機(jī)械拋光試驗(yàn)及其材料去除機(jī)理的研究[D]. 陳曉春.江南大學(xué) 2014



本文編號：3278315