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- 王尚森李汉生蔡雪良
- 哌嗪对硅衬底CMP速率影响的机理
- 2025年
- 为了在硅衬底化学机械抛光(CMP)过程中提高对硅片的去除速率,利用实验与密度泛函理论(DFT)计算相结合的方式研究了绿色环保添加剂哌嗪对硅片表面的作用机理。Zeta电位测试结果表明哌嗪的加入使磨料与抛光硅片表面的Zeta电位降低,二者间静电排斥力减小,吸附程度增加,增大了机械作用。接触角测试结果发现哌嗪的加入使抛光液在硅片表面的接触角更小,具有良好的润湿性能。抛光液可以更好地与晶圆表面接触,使去除速率加快。同时通过摩擦系数测试进一步证明了哌嗪提高了抛光过程中的摩擦力,从而提升了抛光速率。X射线光电子能谱(XPS)分析显示,哌嗪与硅片表面发生了化学反应,生成了新的Si—N键,对临近的Si—Si键产生极化,使其在磨料作用下更容易被去除。采用DFT的量子化学计算和分子动力学模拟更深入地表明了哌嗪和硅在分子水平上产生了化学吸附。结果显示,当磨料质量分数为0.5%、哌嗪质量分数为0.5%时,去除速率可达580 nm/min。此外,哌嗪作为一种相对绿色环保的添加剂,更适合实际生产应用。
- 刘文博罗翀王辰伟岳泽昊栾晓东邵祥清李瑾
- 关键词:硅衬底哌嗪去除速率
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