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PINE旋转圆盘电极装置用于化学机械抛光(CMP)研究

更新时间:2017-10-19点击次数:534

化学机械抛光(CMP)技术结合了化学和机械的共同作用,可以避免单纯机械抛光或者化学抛光造成的表面损伤和抛光速度慢、抛光一致性差等缺点,已经成为半导体器件制造领域*的关键技术。

对金属进行化学机械抛光时,可以将石英晶体微天平(QCM)、旋转圆盘电极装置(MSR)及三维移动平台结合起来,对金属抛光过程进行原位测试与控制。在抛光过程中,改变石英晶体的共振频率可测试材料的刻蚀速率、抛光率以及再钝化动力学等参数。与此同时,电化学工作站可对金属材料的电流、开路电势等加以检测,电化学信号与抛光参数呈正相关性。

在抛光过程中,将样品放置QCM上,抛光面为旋转装置的下表面,样品和抛光面放入装有抛光液的电解池中,抛光液中的化学物质会与样品表面发生化学反应,然后利用抛光垫的机械作用去除反应生成物。同时利用QCM对压力的感应,并将此压力传递给控制器,进一步控制三维移动平台调节相对位置,有利于保持一定的压力进行抛光。整个过程我们可以发现,CMP过程是由化学作用与机械作用相辅相成的。

在抛光凹凸不平的样品表面时,凸起的表面与抛光垫接触面积大而且压力大,所以去除速率快,同时凹下去的表面由于抛光液中钝化剂的存在防止表面过度化学腐蚀。从而实现在CMP过程中凸起的表面去除速率快,凹下去的表面被暂时保护,zui终达到整个样品表面的全局平坦化

以下是旋转装置在金属抛光中的应用文献。

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