粗糙度和尖峰高度对粗糙铜晶圆表面化学反应动力学参数的影响

摘要：

根据液固化学反应特性和欧几里得有效面积公式,建立了适用于粗糙晶圆表面的化学反应动力学方程,得到了不同晶圆表面的化学反应速率常数和化学机械平坦化(CMP)前后晶圆质量差.根据晶圆表面不同位置的lg(RMS height)-lgx拟合直线斜率和截距的平均值,得到了每个晶圆表面的分形维数与尺度系数,进一步得到了铜膜化学反应分级数.通过分析晶圆表面分形维数对化学反应动力学参数的影响,可以得出:当表面分形维数为2.917时,铜膜的化学反应分级数为1,此时铜膜的络合反应过程中的所有瞬时反应数量达到最小值.最后的验证试验表明:晶圆表面分形维数越大,CMP后尖峰消除量越大,即铜膜表面化学反应速率越快;晶圆表面分形维数越小,CMP后粗糙度下降越明显,即铜膜表面化学反应均匀性越好.

关键词：质量作用定律、动力学方程、分形维数、均方根高度、粗糙度

所属期刊栏目：27

分类号：TG175(金属学与热处理)

资助基金：国家中长期科技发展规划02科技重大专项2009ZX02308;河北省自然科学基金E2013202247,F2012202094;河北省教育厅基金2011128

在线出版日期：2014-09-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：58-63