ULSI多层布线钨插塞CMP粗糙度的影响因素分析

随着超大规模集成电路向高集成、高可靠性及低成本的方向发展,对集成电路制作过程中的全局平坦化提出了更高的要求.ULSI多层布线CMP中粗糙度对器件的性能有明显影响,因此本文主要研究多层互连钨插塞材料CMP过程中的表面粗糙度影响因素及控制技术,分析了抛光过程中影响粗糙度的主要因素,确定了获得较低表面粗糙度的抛光液配比及抛光...     

Effect of surfactant on removal of particle contamination on Si wafers in ULSI

The adsorption mechanism of particle on the surface of silicon wafer after polishing or grinding whose surface force field is very strong was discussed, and the removal method of particle was studied. Particle is deposited on the wafer surface by interactions, mainly including the Van der Waals forces and static forces. In order to suppress particles depositing on the wafer surface, it is essential that the wafer surface and the particles should have the same polarity of the zeta potential. According to colloid chemistry and lots of experiments, this can be achieved by adding surfactants. Nonionic complex surfactant was used as megasonic cleaning solution, and the adsorptive state of particle on Si wafers was effectively controlled. The efficiency and effect of megasonic particle removal is greatly improved. A perfect result is also obtained in wafer cleaning.     

CMP工艺参数对TiO_2薄膜去除速率的影响

在TiO2薄膜化学机械抛光(CMP)加工过程中,TiO2薄膜的材料去除速率(MRR)非常重要。对抛光工艺参数进行了优化研究,CMP实验采用自主配制的碱性抛光液对TiO2进行抛光,研究了抛光压力、抛光液流量、抛光头转速和抛光盘转速对材料去除速率的影响。实验结果表明:在抛光压力为1 psi(1 psi=6 895 Pa)、抛光液流量为250 mL/min、抛光头转速为87 r/min、抛光盘转速为80 r/min的工艺条件下,TiO2薄膜去除速率达到61.2 nm/min,既节约了成本又保证了较高的材料去除速率。     

金刚石膜电化学清洗硅片表面有机沾污的研究

采用金刚石膜电极的电化学方式在专用水基清洗剂中不断产生强氧化剂过氧焦磷酸根离子(P2O4-8),并将此方式作为金刚石膜电化学清洗工艺步骤的第一步,用于氧化去除硅片表面的有机沾污.通过与RCA清洗进行对比实验,并应用X射线光电子谱和原子力显微镜进行清洗效果的检测,结果表明,本清洗工艺处理后的硅片表面有机碳含量更少,微粗糙度小,明显优于现有的RCA清洗工艺.     

直拉SiGe合金的高温Seebeck系数

为了更好地发掘SiGe合金的热电转换性能的潜力,对几组不同的SiGe合金样品进行了性能测试,主要是对不同参数样品的Seebeck系数值进行对比,从而得出热电性能的最佳组合.不仅比较了不同组分、不同晶向和不同导电类型样品的Seebeck系数,还对单晶SiGe合金和多晶SiGe合金的热电性能进行了对比分析.发现SiGe合金的Seebeck系数具有明显的各向异性,(100)晶向的Seebeck系数明显优于(111》晶向.Seebeck系数与测试温度具有非常密切的依赖关系,随着温度的变化所有样品均在700～900K的温度范围内出现了峰值.此外还对SiGe合金的Seebeck系数与组分的关系进行了详细描述.     

Method of surface treatment on sapphire substrate

Sapphire single crystals are widely used in many areas because of the special physic properties and important application value. As an important substrate material, stringent surface quality requirements, i.e. surface finish and flatness, are required. The use of CMP technique can produce high quality surface finishes at low cost and with fast material removal rates. The sapphire substrate surface is treated by using CMP method. According to sapphire substrate and its product properties, SiO2 sol is chosen as abrasive. The particle size is 15-25 nm and the concentration is 40%. According to the experiment results, pH value is 10.5-11.5. After polishing and cleaning the sapphire surface, the surface roughness was measured by using AFM method and the lowest value of Ra 0.1 nm was obtained. From the results, it can be seen that using such method, the optimal sapphire surface can be gotten, which is advantageous for epitaxial growth and device making-up.     

表面活性剂在集成电路多层布线CMP工艺中的应用研究

随着集成电路(IC)特征尺寸不断缩小,集成电路多层布线加工精度面临更高的要求,而化学机械抛光(CMP)凭借化学腐蚀和机械磨削的耦合协同作用,成为实现晶圆局部和全局平坦化的唯一可靠技术。抛光液作为CMP工艺中关键要素之一,其主要成分表面活性剂的选择以及含量会严重影响晶圆的表面质量。介绍表面活性剂的特性及其类型,回顾近年来国内外表面活性剂在集成电路多层布线相关材料CMP中的应用及作用机制,归纳总结得出表面活性剂在CMP过程中可以起到缓蚀保护、增强润湿、分散磨料、去除晶圆表面残留污染等多种作用,具有广泛的应用领域。同时,对表面活性剂在CMP中的应用前景进行了展望。     

不含抑制剂的碱性抛光液对铜布线平坦化的研究

本文提出一种碱性铜布线抛光液,其不含通用的腐蚀抑制剂,并对其化学机械抛光和平坦化 (CMP)性能进行了研究。首先研究了此抛光液对铜的静态腐蚀速率和抛光速率,并与含抑制 剂的铜抛光液做了对比实验。在静态条件下,此不含抑制剂的碱性铜抛光液对铜基本无腐蚀速率,而在动态抛光过程中对铜有较高的速率。而含抑制剂的抛光液对静态腐蚀速率略有降低,但是却大幅度降低了铜的去除速率。另外,对铜布线的化学机械平坦化研究表明,此不含抑制剂的碱性铜抛光液能够有效的去除铜布线表面的高低差,有较高的平坦化能力。此抛光液能够应用于铜CMP的第一步抛光,能够去除大量多余铜时初步实现平坦化。     

新型碱性阻挡层抛光液对铜布线化学机械平坦化的评估研究

化学机械平坦化(CMP)是铜互连制备过程中唯一的全局平坦化技术。但是由于互连线铜与扩散阻挡层物理及化学性质上的差异,在阻挡层的化学机械平坦化过程中将加剧导致碟形坑的产生。目前,国际上抛光液以酸性为主,但是其存在固有的问题,如酸性气体挥发,腐蚀严重等。本论文研发出一种新型碱性阻挡层抛光液,与商用的阻挡层抛光液做对比,评估了其抛光性能。实验结果表明,新型碱性阻挡层抛光液抛光后表面状态好,粗糙度较低。另外,碟形坑及电阻测试结果表明,新型碱性阻挡层抛光后铜布线的表面形貌好,碟形坑小,能够应用于铜布线阻挡层的CMP中。