在浅沟隔离中增强化学机械平面化性能的ceria纳米颗粒的超分子表面修饰
Haining Zhang1, Chenyan Zhao2, Xueli Sun1
1The College of Energy Materials and Chemistry, Inner Mongolia University, Hohhot 010021, China. shen@imu.edu.cn.
Dalton transactions (Cambridge, England : 2003)
|September 1, 2025
概括
一个新的超分子策略增强氧化物 (CeO2) 纳米颗粒用于化学机械平面化 (CMP) 泥. 这提高了集成电路中浅沟隔离 (STI) 结构的材料去除,表面质量和选择性.
科学领域:
- 材料科学
- 纳米技术
- 化学工程
背景情况:
- 化学机械平面化 (CMP) 对于高级集成电路的浅沟隔离 (STI) 结构的全球平面化至关重要.
- 对芯片性能的严格要求需要更高性能的CMP泥,特别是关于SiO2/Si3N4清除率选择性 (RRS) 和表面平坦性.
研究的目的:
- 开发一种超分子策略来定制氧化 (CeO2) 表面,以提高STI应用的CMP性能.
- 使用改造的CeO2纳米颗粒来提高SiO2/Si3N4去除率的选择性 (RRS) 和表面平坦度.
主要方法:
- 用β-环氧化 (β-CD),一个宏环超分子宿主,对CeO2纳米粒子进行功能化.
- 改性CeO2泥的体稳定性,材料去除率 (MRR),表面质量和RRS的评估.
- 用谷氨酸对β-CD修饰的CeO2进行二次功能化,以研究协同作用.
主要成果:
- 具有β-CD功能的CeO2泥表现出更好的体稳定性,更高的MRR,以及优异的抛光后表面质量.
- 使用β-CD修饰的CeO2可以显著提高SiO2/ Si3N4 RRS.
- 当使用谷氨酸作为共同修饰剂时,观察到SiO2/ Si3N4 RRS的协同效应,显示出协同效应.
结论:
- 使用β-CD修饰的CeO2纳米颗粒的简单超分子方法有效地提高了STI应用的CMP性能.
- 混合修饰策略结合宏循环宿主和小分子提供了一个有前途的途径,以精确调整CMP中的磨料/表面相互作用.
- 这项工作通过提供基于CeO2的高性能工程泥来推进CMP技术.
