ULSI制造中硅片化学机械抛光的运动机理

从运动学角度出发，根据硅片与抛光垫的运动关系，通过分析磨粒在硅片表面的运动轨迹，揭示了抛光垫和硅片的转速和转向以及抛光头摆动参数对硅片表面材料去除率和非均匀性的影响．分析结果表明：硅片与抛光垫转速相等转向相同时可获得最佳的材料去除非均匀性及材料去除率．研究结果为设计CMP机床，选择CMP的运动参数和进一步理解CMP的材料去除机理提供了理论依据．     

硅片CMP抛光工艺技术研究

介绍了硅片机械-化学抛光技术,重点分析了10.16 cm硅片抛光加工过程中抛光液的pH值、抛光压力和抛光垫等因素对硅片抛光去除速率及表面质量的影响.通过试验确定了硅片抛光过程中合适的工艺参数,同时对抛光过程中出现的各种缺陷进行了分析总结,并提出了相应的解决方案.     

硅片抛光

本文侧重介绍了硅片抛光工艺与抛光机理以及硅片抛光剂和硅片抛光表面损伤特性与检测等.     

300mm硅片精密化学机械抛光机几何参数优化(英文)

对于评价用于极大规模集成电路(ULSI)生产的300 mm硅抛光片的表面质量,需要关注两个关键参数即:SFQR和GBIR。在中国电子科技集团第四十五研究所研发的中国第一台最终化学精密抛光机的验证过程中,我们发现为了提高硅片表面的几何参数,必须监控抛光前硅片的形貌,并根据不同的硅片表面形貌来改变抛光头的区域压力。通过深入分析抛光前硅片的表面形貌,我们发现当硅片形貌为凹陷形状时,抛光后的硅片表面将严重恶化。由此,根据每个硅片不同的形貌,我们用特殊设计的抛光头来调整背压的区域分布,然后再进行抛光。最终,经过抛光头区域压力调整后的硅片几何参数比调整前得到了大幅提升,并已经能够满足我们的产品指标并可以用于生产。     

化学机械抛光（CMP）设备增势迅猛

化学机械抛光（ＣＭＰ）设备增势迅猛近来，随着硅片直径的不断增大（＞２００ｍｍ）和图形线宽的急骤缩小（＜０．３５μｍ），ＩＣ加工工艺对圆片的平整度要求越来越高。单一的化学或机械方法抛光的片子很难满足工艺要求，而九十年代兴起的化学机械抛光方法则从加工性能...     

兆声清洗法和离心喷射清洗法的比较

用基于改进的RCA清洗液结合兆声清洗法和离心喷射法清洗抛光的硅片，干燥后用激光扫描法测试抛光硅片表面颗粒．结果表明，改进的RCA清洗液结合兆声的清洗方法对于去除硅片表面的微小颗粒具有更高的效率．     

ULSI制造中硅片化学机械抛光的运动机理

从运动学角度出发,根据硅片与抛光垫的运动关系,通过分析磨粒在硅片表面的运动轨迹,揭示了抛光垫和硅片的转速和转向以及抛光头摆动参数对硅片表面材料去除率和非均匀性的影响.分析结果表明:硅片与抛光垫转速相等转向相同时可获得最佳的材料去除非均匀性及材料去除率.研究结果为设计CMP机床,选择CMP的运动参数和进一步理解CMP的材料去除机理提供了理论依据.     

抛光方法对硅片表面Na、Ca、Fe杂质及有关电性参数的影响

文章简要地介绍了国内外的同行业对抛光硅片表面所作的大量测试分析工作,着重介绍用MOS高频C-V测试、二极管平面结特性测试和离子探针分析器对SiO_2溶胶抛光、Cu离子/SiO_2溶胶抛光、Cu离子抛光和Cr离子抛光等工艺制作的硅片表面进行的测试分析和比     

名词释义——化学机械抛光（CMP）

CMP是利用抛光机、抛光液、抛光垫、抛光布在一定的工艺条件下实现材料表面高平坦化的一种技术。CMP技术来源于硅片抛光工艺 所用的设备和材料都与硅片抛光用的设备、材料等相似。利用这种技术可以使多层SiO2介质平面化和实现多层金属高密度互连，使多层电路结构能在一个近乎平坦的平面上进行制备，加速了低电阻率Cu取代Al作为互连线的步伐，降低了芯片的使用功耗。     

超薄硅双面抛光片加工效率的提升

用于5G通信芯片支撑层的超薄硅双面抛光片的生产是一个需要攻克的难题。该产品的技术难点在于,硅片厚度低至100μm,薄如纸张,采用传统粘蜡抛光工艺,加工效率极低且碎片率极高,同时硅片几何参数无法保证,成品率较低。由于磨削工艺可有效减少硅片表面的损伤层、改善几何参数,所以针对超薄硅片的加工,采用贴膜抛光工艺可以保证抛光的效率和成品率。在硅片腐蚀后采用磨削+贴膜抛光的工艺,解决了超薄硅双抛片加工效率低、碎片率高、几何参数难以保证、成品率低的问题。     

抛光工艺对硅片表面Haze值的影响

随着超大规模集成电路的快速发展,硅片表面的Haze值对于现代半导体器件工艺的影响也越来越受到人们的重视.通过实验研究了精抛光工艺参数对硅片表面Haze值的影响规律.结果表明,随着抛光时间的延长,硅的去除量逐渐增大,硅片表面Haze值逐渐降低;同时抛光过程中机械作用与化学作用的协同作用对Haze值也有较大影响.随着抛光液温度的降低与抛光液体积流量的减小,化学作用减弱,硅片表面Haze值逐渐减小.而随着抛光压力的增大,机械作用逐渐起主导作用,硅片表面Haze值逐渐降低.但当Haze值降低到某一数值后,随着硅去除量的增大、抛光液温度的下降、抛光液体积流量的降低、抛光压力的增大,硅片表面的Haze值基本保持不变.     

一种基于光学干涉原理的EMP在线终点检测装置

化学机械抛光是晶片全局平坦化的关键技术，其中终点检测系统是影响抛光效果的关键。如果不能有效地检测抛光过程，便无法避免硅片产生抛光过度或抛光不足的缺陷。基于光学干涉薄膜测厚原理，给出了一种CMP在线终点检测装置。     

硅衬底超精密CMP中抛光液的研究

针对硅衬底的化学机械抛光，采用自制的大粒径硅溶胶抛光液进行抛光实验，研究了抛光液中主要组分对抛光速率和表面平整度的影响，以提高抛光速率和抛光质量，采用测厚仪、AFM、台阶仪对抛光速率和表面进行了测试和表征. 通过优化实验获得了高速率、高平整的抛光表面. 去除速率（MRR）达697nm/min，表面粗糙度（RMS）降低至0.4516nm，在提高抛光速率的同时对硅片实现了超精密抛光.     

非晶硅在硅片吸除技术中的应用研究

本文研究了一种新的、具有实际应用价值的硅片吸除技术．该技术包括利用ＰＥＣＶＤ法在腐蚀硅片背面沉积４００～８００ｎｍ厚的非晶硅膜，再经过６５０～６８０℃温度的热处理，使沉积膜与硅片结合更牢固，之后，把硅片进行抛光．结果表明，该技术能有效地消除硅抛光片表面的雾缺陷，同时硅片表面层少子寿命可提高２～４倍．     

基于磨粒运动轨迹的硅片化学机械抛光材料去率研究

硅片化学机械抛光（CMP）是机械作用与化学作用相结合的技术,硅片表面的化学反应层主要是由抛光液中磨料的机械作用去除,磨粒对硅片表面的摩擦和划擦对硅片表面材料的去除起着重要作用。磨粒在硅片表面上的划痕长度直接影响硅片表面的材料去除率。本文首先在实验结果的基础上分析了硅片CMP过程中磨粒的分布形式,然后根据运动学和接触力学理论,分析了硅片、磨粒及抛光垫三者之间的运动关系,根据磨粒在硅片表面上的运动轨迹长度,得出了材料去除率与抛光速度之间的关系,该分析结果与实验结果一致,研究结果可为进一步理解硅片CMP的材料去除机理提供理论指导。     

兆声清洗法和离心喷射清洗法的比较

用基于改进的RCA清洗液结合兆声清洗法和离心喷射法清洗抛光的硅片,干燥后用激光扫描法测试抛光硅片表面颗粒.结果表明,改进的RCA清洗液结合兆声的清洗方法对于去除硅片表面的微小颗粒具有更高的效率.     

300 mm硅片双面抛光过程数学模拟及分析

建立了双面抛光过程中硅片表面上的一点相对于抛光布的运动模型;利用数学软件,模拟出不同速度下的运动轨迹.轨迹和实验结果表明,在其他双面抛光工艺不变的情况下,改变抛光机四个部分的转速,对硅片表面的平整度有很大的影响,特别是边缘部分的局部平整度.优化四个转速,可以显著改善300 mm硅片表面的平整度和局部平整度.     

硅片表面磨削技术的应用研究

随着IC制造技术的飞速发展,为了增加IC芯片产量和降低单元制造成本,硅片直径趋向大直径化,原有的传统研磨工艺已不适应大直径硅片的加工,人们开始研究用硅片自旋转表面磨削方法来代替传统的研磨方法。通过实验的方法,对切割后的硅片表面进行磨削,获得了较理想的表面效果,达到了减少抛光去除量和抛光时间的目的。     

SiO2/CeO2混合磨料对硅CMP效果影响

以获得高去除速率和低表面粗糙度为目标,建立了基于纳米氧化铈-硅溶胶复配混合磨料新模式。采用小粒径、低分散度的30 nm氧化铈-硅溶胶复配混合作为磨料,利用氧化铈对硅片表面化学反应产物硅酸胺盐的强络合作用,加快了硅衬底表面化学反应进程。分析了复合磨料抛光的机理,通过Aglient 5600LS原子力显微镜,测试了抛光前后的厚度及抛光后的硅片表面微粗糙度。实验结果表明,复合磨料抛光后硅片表面在10μm×10μm范围内粗糙度方均根值0.361 nm,表面微粗糙度降低16%以上,去除率为1 680 nm/min,硅CMP速率提高8%以上,实现了高去除速率、低表面粗糙度的硅单晶抛光。     

集成电路工艺中减薄与抛光设备的现状及发展

晶圆加工是单晶硅衬底和集成电路制造中的关键技术之一,为了得到更稳定的硅片,提高其平整度和表面洁净度,国内外技术人员越来越注重减薄与抛光设备的研究与改进。介绍了针对硅片平坦化工艺的减薄设备及现阶段加工过程中防止碎片的技术方法;介绍了化学机械抛光设备的技术发展现状以及针对硅片抛光的后清洗工艺。