水解反应和磨擦力加速器对提高Si-Wafer抛光率和改善Si-Wafer表面粗性的影响

科学领域:

• 材料科学
• 化学工程
• 半导体制造业

背景情况:

• 高带宽内存 (HBM) 和3D NAND闪存需要卓越的表面质量.
• 化学机械平面化 (CMP) 对于在晶片制造中实现这些表面质量标准至关重要.

研究的目的:

• 开发一个高效率的Si-wafer CMP泥.
• 达到高抛光率 (≥10 nm/分钟) 和低表面粗度 (≤0.2 nm).
• 在制造过程中防止CMP引起的划痕.

主要方法:

• 制造了一个基于磨剂的CMP泥.
• 作为水解加速剂的三酸盐 (TAP).
• 包括基乙烯纤维素 (HEC) 作为磨损阻力加速器.
• 通过OH-度,表面吸附和XPS分析了TAP的机制.
• 研究HEC对泥粘度和磨损阻力的影响.

主要成果:

• 通过将Si键转化为Si-OH,TAP加速了水解,增加了抛光速率.
• 过度的TAP度导致表面粗度增加.
• HEC优化了泥粘度和磨料分散性.
• 优化的TAP (0.0037重%) 和HEC (≤0.0024重%) 度实现了目标抛光速率和表面粗度.
• 开发的泥符合先进内存包装的严格要求.

结论:

• 优化的Si-wafer CMP泥有效地平衡了抛光速度和表面质量.
• TAP和HEC在提高半导体制造的CMP性能方面发挥着至关重要的作用.
• 该配方适用于要求高表面精度的高级内存包装应用.