Stabilisation des nano-particules dans les suspensions liquides de polissage mécano-chimique

Nanoparticles stabilisation used in slurry formulation for chemical and mechanical planarization

• Auteur / Autrice : Mohamed Ennahali
• Direction : Jean-Yves Bottero, Armand Masion
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences de l'environnement
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polissage

Formulation (génie chimique)

Mécanochimie

Coulis (matériau)

Nanoparticules

Résumé

L'industrie des semi-conducteurs doit trouver des méthodes et des procédés de plus en plus efficaces. Parmi les nouvelles méthodes qui sont de plus en plus utilisées, le polissage mécano-chimique (CMP) est celle qui a plus évolué durant les trente dernières années et reste le procédé le plus efficace et fiable pour miniaturiser les puces. Le CMP utilise des liquides de polissage appelés aussi « Slurries » à base de nano particules abrasive pour polir des surfaces très différentes. La stabilité des liquides de polissage est un problème important. Les propriétés physico-chimiques du milieu et les conditions hydrodynamiques auxquelles les nano particules sont soumises jouent un rôle déterminant sur le phénomène d’agrégation. Nous avons mis au point de suspensions à base de cérine, silice ou alumine stables. La stabilité de ces slurries est obtenue grâce à l’adsorption des molécules organiques. Nous avons pu développer des slurries performants et économiquement viable en maîtrisant le processus agrégation au point d’utilisation. Le caractère innovant de notre approche nous a permis de déposer deux brevets.

The industry of the semiconductors must find increasingly effective methods and processes. Among the new methods which are used more and more, chemicomechanical polishing (CMP) is that which evolved more /moved during the thirty last years and remains the most effective and reliable process to miniaturize the chips. The CMP uses suspensions called also "Slurries" containing nanoparticles to polish different surfaces. The stability of the liquids of polishing is an important factor. The physical and chemical properties of the medium and the hydrodynamic conditions to which the nano particles are submitted have a determining role on the aggregation phenomenon. We developed stablesuspensions containing ceria, silica or alumina. The stability of these slurries is obtained thanks to adsorption of the organic molecules. We were able to develop powerful and economically interesting slurries by controlling the aggregation process in the point of use. The innovating character of our approach enabled us to deposit two patents.