表面活性剂对CMP化学机械抛光的影响

CMP 加工过程中, 待抛材料对抛光液的亲疏性, 以及抛光液磨粒的表面电荷等其他界面状态都对CMP 原子量级表面的加工制造有重要的影响。

表面活性剂是一种同时具有亲水基团和疏水基团的双亲分子, 它可以通过化学吸附或物理吸附的方式吸附在固体表面或定向排列在气-液界面, 从而改变固体的亲疏水性、表面电荷和其他控制界面状态的关键特性, 如絮凝/分散、润湿和增溶、去污性和缓蚀性等。

因此, 表面活性剂常被添加到抛光液中, 用以改善磨粒的分散性能、增大抛光液对待抛晶圆表面的润湿性、减少抛光液对晶圆表面的污染以及侵蚀.

通常, 表面活性剂可以被分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子型表面活性剂等.

其中, 阳离子表面活性剂具有较强的毒性, 其次是阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂, 两性表面活性剂最为温和. 但是也不能如此一概而论地为了降低表面活性剂对生物和环境的影响而偏向于选择温和的表面活性剂。

表面活性剂本身基团的亲疏水性决定了其改变界面状态的方式和独特的应用方向, 应该根据应用场景, 在尽可能降低对人体和环境危害的基础上选用合适的表面活性剂来使用。

郜培丽等主要从表面活性剂在CMP 原子级表面加工中的分散磨粒、增强润湿、去除残留污染、缓蚀四方面的应用, 对表面活性剂性能和作用机理进行说明和总结.