摩擦化学反应活化能对CMP的影响

根据质量作用定律,测定了铜膜在静态腐蚀和化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)两种反应条件下的化学反应速率常数;通过Arrhenius方程,测定了铜膜在两种反应条件下的化学反应活化能.结果表明:当抛光液温度为298.15K,工作压力为13 780Pa时,静态腐蚀条件下体系化学反应速率常数是114.80s~(-1),而CMP条件下体系的化学反应速率常数是412.11s~(-1),同时,CMP条件下的反应活化能为4 849.80J,静态腐蚀条件下的反应活化能为31 870.30J,由此得出,反应活化能的降低是CMP过程中的机械摩擦作用所致.因此,根据CMP过程中铜膜和抛光垫各自克服滑动摩擦力所作的系统功,推导出CMP过程中活化能降低值的系统功表达式,并通过改变工作压力和转速来验证该表达式的适用性.