A new cleaning process combining non-ionic surfactant with diamond film electrochemical oxidation for polished silicon wafers

This paper presents a new cleaning process for particle and organic contaminants on polished silicon wafer surfaces.It combines a non-ionic surfactant with boron-doped diamond(BDD) film anode electrochemical oxidation. The non-ionic surfactant is used to remove particles on the polished wafer's surface,because it can form a protective film on the surface,which makes particles easy to remove.The effects of particle removal comparative experiments were observed by metallographic microscopy,which showed tha...     

碳源体积分数对BDD薄膜制备和性能的影响

以丙酮为碳源,采用热丝化学气相沉积(HFCVD)技术在钽衬底上制备p型硼掺杂金刚石(BDD)薄膜电极。在BDD电极制备过程中,碳源体积分数对它的质量和性能影响很大。利用AFM和XRD分析了丙酮体积分数对BDD电极表面形态和成膜质量的影响。利用循环伏安法研究了采用不同体积分数的丙酮沉积的BDD电极对电化学窗口和背景电流的影响。分别采用BDD电极和不锈钢片作阳极和阴极电解K2SO4溶液,并利用KMnO4滴定法检测BDD电极的氧化效率。结果表明,优化丙酮体积分数可以提高BDD的均匀性和附着力。合适的丙酮体积分数所制备的BDD电极具有电化学窗口宽、背景电流低和电极氧化效率高等特点,有很好的应用前景。     

电压和电极间距对BDD电极电化学氧化效率的影响

掺硼金刚石(BDD)薄膜电极具有很宽的电势窗口、很小的背景电流、很高的电化学稳定性、其电化学响应在很长时间内保持稳定以及耐腐蚀等优点。采用热丝化学气相沉积(HFCVD)方法制备掺硼金刚石薄膜,并用金相显微镜、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)这三种测试方式进行表征。BDD薄膜电极在电解过程中消耗很多能量。从提高氧化效率来降低能耗的角度出发,研究了电压及电极间距对BDD薄膜电极电化学氧化效率的影响。通过实验得出电压在5~13 V时电化学氧化效率会随着电压的升高而升高;电极间距在0.5~4 cm时电化学氧化效率随着电极间距的增大而降低。     

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.     

一种对铜抛光后去除苯并三氮唑的新型清洗剂的研究

在化学机械平坦化(CMP)后,铜表面会残留一些颗粒污染(如二氧化硅)和有机物(如苯并三氮唑),这些杂质都会对集成电路造成很大的危害,因此CMP后清洗是必比不可少的过程。尤其是苯并三唑(BTA),它会和铜在其表面生成一层致密的Cu-BTA膜,使铜的表面疏水。这就要求有一种可以有效去除铜表面BTA的清洗剂。本次研究中提出的新型复合清洗剂主要来解决两个问题：一个是BTA的去除问题,另一个是清洗液对铜表面腐蚀的问题。清洗剂的主要成分有两种,一种是FA / OⅡ型碱性螯合剂,它主要用来去除BTA,另一种是FA / O I型表面活性剂,它主要用来解决铜表面的腐蚀问题。通过接触角和电化学的手段来表征BTA的去除情况。表面活性剂的抗腐蚀能力主要通过电化学实验来反映。本文提出的复合清洗剂在不腐蚀铜表面的前提下对于BTA的去除很有优势。关键词： 去除苯并三氮唑;碱性螯合剂;表面活性剂; 腐蚀抑制剂     

微腐蚀去除硅衬底表面损伤及污染物研究

硅片CMP工艺会引入表面缺陷和沾污,通常采用NaOH和KOH作为腐蚀溶液,利用微腐蚀法将硅片表面的损伤污染层剥离,以免导致IC制备过程中产生二次缺陷,但会不可避免地引入金属离子。制备了一种用螯合剂和表面活性剂复配的新型清洗液,利用螯合剂对硅片表面损伤层进行微腐蚀,同时采用表面活性剂去除硅片表面吸附的微粒。经台阶仪和原子力显微镜检测,该清洗液能有效去除硅片表面损伤层和颗粒,同时螯合剂本身不含金属离子,并且对金属离子有螯合作用,可有效避免传统腐蚀液中金属离子带来的二次污染。     

硅衬底化学机械抛光后去除有机物残留的研究

化学机械抛光后,Si片表面残留有机物会影响清洗的综合效果,并会造成器件失效。针对上述问题提出了一种新的清洗方案,用金刚石膜电化学法制备氧化性强的过氧焦磷酸盐溶液,可有效氧化分解表面有机沾污,配合FA/O I型活性剂溶液进行预清洗,去除表面颗粒的同时降低了表面粗糙度。此外,过氧焦磷酸盐被还原成的焦磷酸盐具有很强的络合力,它能与Cu等金属离子络合,达到同时去除金属杂质的目的。研究了氧化液的体积分数对有机物清洗效果的影响,发现氧化液的体积分数为60%～100%时残留有机物去除效果最佳。作为一种新型的清洗方法,清洗效率高且成本低,操作简单可控且环保,符合新时期半导体清洗工艺的要求。     

多层铜布线表面CMP后颗粒去除研究

针对目前清洗技术存在的问题进行了详细分析,研究了微电子材料表面污染物的来源及其危害,并介绍了表面活性剂在颗粒去除方面的作用。研究了化学机械抛光(CMP)后Cu布线片表面的颗粒吸附状态,分析了铜片表面颗粒的吸附机理。采用非离子表面活性剂润湿擦洗方法,使Cu表面的颗粒处于易清洗的物理吸附状态。利用金相显微镜和原子力显微镜(AFM)在清洗前后进行对比分析,实验采用聚乙烯醇(PVA)刷子分别对铜片和铜布线片进行清洗,发现非离子界面活性剂能够有效去除化学机械抛光后表面吸附的杂质,达到了较好的清洗效果。