300mm硅片化学机械抛光技术分析

化学机械抛光是单晶硅衬底和集成电路制造中的关键技术之一,然而,传统的化学机械抛光技术还存在一定的缺点或局限性,为了得到更好的硅片平整度和表面洁净度,在300mm硅片的生产中采用了双面化学机械抛光技术.对双面化学机械抛光的优点以及系统变量对抛光速度和抛光质量的影响进行了详细地分析.     

300mm硅片化学机械抛光压力控制技术研究

介绍了一种应用于硅片化学机械抛光(CMP)设备的压力控制技术,综合利用在线检测方法和离线检测方法,借助于Matlab数值分析软件分析抛光主轴压力设定值、气缸气压值、传感器示值以及检测仪器测试值之间的关系,并建立了主轴压力闭环控制系统,达到精确控制主轴压力的目的。工艺实验证明,主轴压力闭环控制系统稳定、可靠、精确。     

化学机械抛光后板刷擦洗清洗(英文)

板刷擦洗是一种在化学机械抛光后清洗中常用的方法。它可以非常有效地把研磨剂颗粒从已抛光的晶圆表面去除掉。在氧化硅化学机械抛光的清洗工艺中,去离子水(或者稀释的氢氧化氨)是刷洗过程中常用的化学品起到的作用及刷洗的机械力对去除氧化硅研磨剂颗粒时所起的作用。     

纳米集成电路 Cu CMP工艺模型参数优化

铜化学机械抛光受几何图形特性如线宽、间距和图形密度的影响,芯片和晶圆上铜互连线厚度的不均匀性都会影响电性能和降低良率。本文从物理化学的角度对CMP工艺进行了回顾和分析,针对Cu CMP制造工艺和在MIT提出的（Pattern-Density Step-Height,PDSH）模型基础上,建立与工艺相对应的三步骤工艺模型。为了扑捉工艺与版图结构的相关性,设计了一款65纳米测试芯片并在SMIC完成工艺实验。按照模型参数提取流程,通过芯片测试数据提取模型参数和验证工艺模型。模拟结果与测试结果对比说明二者趋势完全一致,最大偏差小于5 nm。第三方测试数据进一步证明模型参数优化取得很好的结果。精准的Cu CMP工艺模型可以用于做芯片的DFM检查、显示和消除关键热点,从而确保芯片的良率和集成电路量产能力。     

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．     

在集成电路量产中减少氧化膜CMP(化学机械研磨)的缺陷(英文)

在超大规模集成电路的生产中,减少氧化膜CMP中的各种缺陷一直是工程师们的工作焦点之一。实际上这些缺陷的尺寸、形状、深度等能为我们寻找它们的根源提供许多有益的信息。例如:在肉眼下可见的长、直、深的划伤可能与研磨垫修整器有关;只有在先进的检测设备下才可见的轻微、连续的划伤与与研磨剂有关。对常见缺陷进行分类,并提供一些可见的缺陷产生机制,同时也讨论了如何通过日常检测来监视真正产品上的缺陷。     

ULSI硅衬底的化学机械抛光

在分析UL SI中硅衬底CMP的动力学过程基础上,提出了在机械研磨去除产物过程中,适当增强化学作用可显著改善产物的质量传输过程,从而提高抛光效率.在对不同粒径分散度的硅溶胶抛光液进行比较后提出了参与机械研磨的有效粒子数才是机械研磨过程的重要因素,而不是单纯受粒径大小的影响.分析和讨论了CMP工艺中的几个影响因素,如粒径大小与分散度、p H值、温度、流量和浓度等.采用含表面活性剂和螯合剂的清洗液进行抛光后清洗,表面颗粒数优于国际SEMI标准,抛光雾得到了有效控制     

硅片研磨表面状态的改善和研磨液的改进

在硅片研磨过程中,由于应力的积累和剧烈的机械作用,硅片表面损伤严重,碎片率增加.介绍了一种改进的研磨液,不但把剧烈的机械作用转变为比较缓和的化学-机械作用,还能起到其他较好的辅助作用并对其各成分作用,进行了理论分析.硅片表面状态得到了一定程度的改善,提高了生产效率.     

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.     

300mm硅片CMP设备装载技术研究

定位装载机构是硅片化学机械抛光（CMP）设备的一个重要组成部分。本文通过对目前CMP设备中硅片定位装载机构的介绍、分析与比较,介绍了一种新型定位装载机构的功能、结构原理及控制原理,并最终通过在工艺试验中的实际应用确定了该机构已基本达到设计要求。     

硅晶圆CMP抛光速率影响因素分析

化学机械抛光（CMP）技术是半导体工艺中不可缺少的重要工艺。针对硅晶圆CMP平坦性问题，系统地考察了压力、转速、抛光垫、浆料、温度等因素对硅晶圆平坦化速率的影响，从中找到它们之间的优化参数，减少CMP工艺中的表面划伤、抛光雾、金属离子沾污，清除残余颗粒，保证硅晶圆的平坦化质量。     

硅晶圆CMP抛光速率影响因素分析

化学机械抛光(CMP)技术是半导体工艺中不可缺少的重要工艺。针对硅晶圆CMP平坦性问题,系统地考察了压力、转速、抛光垫、浆料、温度等因素对硅晶圆平坦化速率的影响,从中找到它们之间的优化参数,减少CMP工艺中的表面划伤、抛光雾、金属离子沾污,清除残余颗粒,保证硅晶圆的平坦化质量。     

超薄硅双面抛光片抛光工艺技术

MEMS器件、保护电路、空间太阳电池等的制作需要使用硅双面抛光片,并且要求抛光片的厚度很薄,传统的硅抛光片加工工艺已经不能满足这一要求.介绍了一种用于超薄硅单晶双面抛光片加工的抛光工艺方法.通过对硅片抛光机理[1],抛光方式、抛光工艺的研究和对抛光工艺试验结果的分析,解决了超薄硅单晶双面抛光片在加工过程中碎片率高、抛光...     

300mm掺氮直拉硅片的原生氧沉淀径向分布

采取从某一温度(600～1000℃)开始缓慢升温至高温(1150℃)并保温若干时间的方法,使得直拉Si片中大于起始温度对应的氧沉淀临界尺寸的那一部分原生氧沉淀得以长大,然后通过傅里叶红外光谱测量氧浓度变化以及利用扫描红外显微术测量氧沉淀密度.通过这样的方法,定性地研究了300mm掺N直拉Si片的原生氧沉淀的径向分布.研究表明:氧沉淀异常区域(称为P区)的原生氧沉淀密度显著高于空位型缺陷区域(称为V区);此外,V区中的原生氧沉淀的尺寸分布是不连续的,表现为高温下形成的大尺寸原生氧沉淀和低温下形成的小尺寸氧沉淀,而P区中的原生氧沉淀的尺寸分布则是连续的.我们从直拉Si晶体生长过程中原生氧沉淀的形成机制出发,对上述结果做了定性的解释.     

300mm掺氮直拉硅片的原生氧沉淀径向分布

采取从某一温度(600～1000℃)开始缓慢升温至高温(1150℃)并保温若干时间的方法,使得直拉Si片中大于起始温度对应的氧沉淀临界尺寸的那一部分原生氧沉淀得以长大,然后通过傅里叶红外光谱测量氧浓度变化以及利用扫描红外显微术测量氧沉淀密度.通过这样的方法,定性地研究了300mm掺N直拉Si片的原生氧沉淀的径向分布.研究表明:氧沉淀异常区域(称为P区)的原生氧沉淀密度显著高于空位型缺陷区域(称为V区);此外,V区中的原生氧沉淀的尺寸分布是不连续的,表现为高温下形成的大尺寸原生氧沉淀和低温下形成的小尺寸氧沉淀,而P区中的原生氧沉淀的尺寸分布则是连续的.我们从直拉Si晶体生长过程中原生氧沉淀的形成机制出发,对上述结果做了定性的解释.