在H₂O₂溶液中研究6H-SiC的CMP过程,使用ReaxFF分子动力学模拟

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 表面化学 表面化学
• 计算材料科学科学 计算材料科学

背景情况:

• 化学机械抛光 (CMP) 对于半导体制造至关重要.
• 了解CMP中的原子尺度机制对于流程优化至关重要.
• 碳化 (SiC) 是先进电子设备中的一个关键材料.

研究的目的:

• 模拟和阐明6H-SiC抛光的原子尺度机制.
• 研究不同化学环境 (干燥,水,H2O2) 在SiC CMP上的作用.
• 为了比较H2O2和水在减轻SiC抛光过程中表面损伤的有效性.

主要方法:

• 使用反应力场分子动力学 (ReaxFF-MD) 模拟.
• 在干燥,纯净的水和H2O2溶液条件下模拟了6H-SiC的抛光.
• 分析了反应物的行为,解离/吸附过程,键变异和无形原子形成.

主要成果:

• H2O2和水分子分解成反应性物种 (-OH, -H, -O-).
• 去除涉及Si-C键形成或Si-O-C桥梁;碳被作为链去除.
• 与水或干燥条件相比,H2O2溶液在减轻表面结构损伤方面表现出更高的有效性.

结论:

• 磨砂促进了水和H2O2分子的解离.
• 水和H2O2溶液都能减少SiC抛光过程中的表面损伤.
• 在CMP过程中,H2O2对SiC表面具有增强的保护能力.