銅互連技術(shù)的發(fā)明、發(fā)展在集成電路技術(shù)發(fā)展中有著非常重要的地位,其中化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）是銅互連技術(shù)中獲得全局或局部平坦化的最常用技術(shù)手段。目前對(duì)于銅CMP的研究主要是以實(shí)驗(yàn)研究為主,但在這一過(guò)程中對(duì)于化學(xué)反應(yīng)機(jī)制和材料去除形式的解釋還不夠明確。因此本文采用基于ReaxFF的反應(yīng)分子動(dòng)力學(xué)方法,借助可視化軟件實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)銅CMP過(guò)程,從原子角度來(lái)描述其中的微觀化學(xué)反應(yīng)、原子結(jié)合方式和材料去除等,在一定程度上對(duì)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提供相應(yīng)的理論補(bǔ)充。本文應(yīng)用基于ReaxFF的反應(yīng)分子動(dòng)力學(xué)方法,構(gòu)建了含H₂O₂的銅化學(xué)機(jī)械拋光模型,通過(guò)模擬銅CMP過(guò)程研究了其中各物質(zhì)的微觀化學(xué)反應(yīng)以及銅原子去除情況,研究結(jié)果顯示:在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中H₂O分子和H₂O₂分子與表面銅原子之間既有分子吸附也有解離作用,主要形成的產(chǎn)物為Cu-H₂O和Cu-OH。在磨�；吝^(guò)程中銅原子主要是以團(tuán)簇的狀態(tài)通過(guò)Cu-O鍵或Cu-Cu鍵的斷裂而去除。本文模擬了純水狀態(tài)、含H₂O

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題來(lái)源、研究背景及意義
        1.1.1 課題來(lái)源
        1.1.2 研究背景及意義
    1.2 化學(xué)機(jī)械拋光
    1.3 銅化學(xué)機(jī)械拋光研究現(xiàn)狀
        1.3.1 銅CMP的實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 銅CMP的仿真研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要工作
2 分子動(dòng)力學(xué)方法
    2.1 引言
    2.2 經(jīng)典分子動(dòng)力學(xué)基本原理
        2.2.1 經(jīng)典牛頓運(yùn)動(dòng)方程的求解
        2.2.2 原子間勢(shì)函數(shù)
        2.2.3 系綜的選擇
        2.2.4 邊界條件和步長(zhǎng)
    2.3 基于ReaxFF的反應(yīng)分子動(dòng)力學(xué)方法
        2.3.1 各項(xiàng)能量介紹
        2.3.2 力場(chǎng)文件的確定
    2.4 反應(yīng)分子動(dòng)力學(xué)仿真軟件
    2.5 分子動(dòng)力學(xué)模擬存在的問(wèn)題
    2.6 本章小結(jié)
3 反應(yīng)分子動(dòng)力學(xué)模擬銅CMP過(guò)程
    3.1 引言
    3.2 仿真模型的建立與力場(chǎng)文件的確定
        3.2.1 模型的構(gòu)建和力場(chǎng)選擇
        3.2.2 模型和力場(chǎng)文件的驗(yàn)證
    3.3 含H_2O_2 水溶液的銅CMP模擬過(guò)程
        3.3.1 界面化學(xué)反應(yīng)過(guò)程
        3.3.2 磨粒滑擦?xí)r銅材料去除過(guò)程
    3.4 化學(xué)機(jī)械協(xié)同作用
    3.5 本章小結(jié)
4 不同拋光液對(duì)銅CMP的影響
    4.1 引言
    4.2 不同拋光液對(duì)微觀化學(xué)反應(yīng)的影響
        4.2.1 含H_2O_2 時(shí)微觀化學(xué)反應(yīng)研究
        4.2.2 不同H_2O_2 含量的微觀化學(xué)反應(yīng)研究
        4.2.3 只含有甘氨酸的微觀化學(xué)反應(yīng)研究
        4.2.4 含有H_2O_2+甘氨酸的微觀化學(xué)反應(yīng)研究
    4.3 不同拋光液對(duì)銅原子去除的影響
        4.3.1 不同拋光液條件下原子的去除
        4.3.2 不同H_2O_2 含量時(shí)原子的去除
        4.3.3 含有甘氨酸時(shí)原子的去除
    4.4 本章小結(jié)
5 不同模擬條件對(duì)原子尺度銅CMP的影響
    5.1 引言
    5.2 模擬條件的影響
        5.2.1 拋光壓力的影響
        5.2.2 拋光溫度的影響
    5.3不同拋光液條件下銅CMP實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
        5.3.2銅CMP實(shí)驗(yàn)
        5.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
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[6]光學(xué)石英玻璃納米加工性能的研究[D]. 翟昌恒.大連理工大學(xué) 2016
[7]銅—甘氨酸體系的光譜電化學(xué)研究[D]. 賀曉林.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[8]低壓低磨料濃度堿性銅拋光液平坦化性能的研究[D]. 蔣勐婷.河北工業(yè)大學(xué) 2015
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