碲锌镉晶体化学机械抛光液的研究

本文以硅溶胶为磨料颗粒、次氯酸钠(NaClO)为氧化剂制备适用于CZT晶片的化学机械抛光液.采用XPS能谱分析CZT表面元素化学态,研究CZT化学机械抛光过程中抛光液的化学作用机理,使用激光干涉仪、原子力显微镜研究抛光液中NaClO含量对晶片抛光速率、晶片表面PV值及表面粗糙度Ra的影响.结果表明,硅溶胶-次氯酸钠抛光液通过与CZT晶体中Te单质或CdTe发生化学反应,生成TeO2.随后在一定压力下,抛光盘与CZT晶片发生相对运动,并在硅溶胶磨料颗粒的辅助作用下去除反应物.当NaClO含量在2％～10％时,随着NaClO含量的增加,晶片表面PV值和粗糙度Ra值先降低后升高,去除速率则随着NaClO含量的增加而增加.NaClO含量为6％时,PV值和Ra值最低,得到的晶片表面质量最好.     

碱性Cu化学机械抛光液性能研究

在分析碱性Cu化学机械抛光液作用机理的基础上,考察了抛光液对铜晶圆电化学、表面形态、化学机械抛光去除速率等性能。结果发现:选用新研制的络合剂R(NH2)n,将Cu的氧化物、氢氧化物转化为可溶性络合Cu,实现了碱性抛光液中Cu的去除。同时发现,随着碱性抛光液质量分数的增加,淀积Cu层不仅易被腐蚀,腐蚀速率也有所增加,并且当抛光液质量分数达到63.7%(Cu3),会对Cu的腐蚀起到抑制作用。抛光后表面形态分析说明此碱性化学机械抛光液能有效改善晶圆表面粗糙度,且对Cu层平均去除速率是酸性商用抛光液的4～5倍。     

氮化钛阻挡层化学机械抛光液的研究

为了解决Cu互连线污染和形成高阻铜硅化物以及Cu与SiO2粘附性差等问题,提出增加扩散阻挡层的解决方案。主要关于氮化钛阻挡层化学机械抛光的研究。分析了氮化钛的抛光机理,研究了氧化剂浓度及抛光液的pH对抛光速率的影响,最后配制了适合氮化钛阻挡层的碱性抛光液。     

用于铜的化学机械抛光液的研究

文中介绍了一种以碱性抛光液对铜进行全局平面化的方法 ,讨论了以 Si O2 水溶胶为磨料的抛光液在Cu-CMP过程中的化学 (络合 )作用及反应机理 ,并给出了抛光液的配比及上机实验结果。结果表明 :该抛光液用于对带有阻挡层和介质层的铜抛光 ,达到了对铜层的高去除速率和高选择比 ,取得了较好的全局平面化效果     

碲锌镉衬底的化学机械抛光液研究

作为碲锌镉衬底表面加工的重要工序,化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing, CMP)的加工效果决定了碲锌镉衬底的表面质量和生产效率。抛光液是CMP的关键影响因素之一,直接影响衬底抛光后的表面质量。对碲锌镉衬底CMP工艺使用的抛光液进行了研究,探究了以二氧化硅溶胶和过氧化氢为主体的抛光液体系在不同pH值、不同磨料浓度下对衬底抛光表面质量和去除速率的影响。结果表明,使用改进后的抛光液体系对碲锌镉衬底进行CMP,能够在获得超光滑表面的同时实现高效率加工,为批量化制备高表面质量的碲锌镉衬底奠定了良好基础。     

非离子型活性剂在ULSI碱性Cu抛光液中的性能

使用四种非离子表面活性剂分别添加到以SiO2水溶胶为磨料、H2O2为氧化剂的碱性Cu抛光液中进行抛光实验.结果表明,所选用的非离子型表面活性剂对材料去除率的影响不大,当烷基酚聚氧乙烯醚在质量分数为0.25%时,抛光表面质量提高,表面粗糙度(Ra)由1.354 nm下降到了0.897 6 nm,同时有效地减轻了Cu抛光表面的划痕和腐蚀,其原因是聚氧乙烯链可以通过醚键与水分子形成氢键,在聚氧乙烯周围形成一层溶剂化的水膜保护了被吸附表面.     

铜CMP碱性抛光液中氧化剂的电化学行为研究

化学机械抛光(CMP)工艺是IC工艺中大马士革工序的关键步骤。抛光液的电化学行为研究对抛光质量的控制具有重要意义。采用电化学测试手段,研究碱性抛光液中氧化剂(H₂O₂)对铜表面钝化膜的成膜影响,分析H₂O₂对抛光速率、表面粗糙度的影响机理。通过实验确定,在0.5% SiO₂磨料和3% 表面活性剂的碱性抛光液中,添加0.5%的H₂O₂和3%的FA/OⅡ型螯合剂可获得大于800 nm/min的高抛光速率和表面粗糙度为22.2 nm的较佳平坦效果。     

用于硬盘NiP基片CMP的一种碱性SiO_2抛光液

在NiP基片的化学机械抛光中,针对现有酸性抛光液存在的易腐蚀、易污染和以Al2O3为磨料造成易划伤表面的质量问题,尝试使用SiO2水溶胶作为抛光磨料,通过加入非离子表面活性剂和螯合剂等,配制成一种碱性环境下的硬盘基片抛光液。通过化学机械抛光试验,发现这种碱性SiO2抛光液在硬盘NiP基片抛光中具有250nm/min的抛光速率,抛光后的表面粗糙度为0.8nm,表面光滑,几乎观察不到划痕及其他微观缺陷。     

抛光液中各组分对Co CMP性能的影响

钴(Co)的化学机械抛光(CMP)要求有较高的去除速率(大于100 nm/min)和洁净平整的表面。采用新型弱碱性抛光液,研究不同成分(如过氧化氢(H₂O₂)、1,2,4-三氮唑(TAZ)、异辛醇聚氧乙烯醚(JFCE))对Co CMP性能的影响。结果表明,抛光液中H₂O₂体积分数为0.4%、pH值为8、甘氨酸(GLY)浓度为0.266 mol/L时,Co的去除速率最大,为763.53 nm/min。为了缓解Co表面的化学腐蚀,加入0.022 mol/L的TAZ作为抑制剂和体积分数为1.3%的JFCE作为表面活性剂后,Co的去除速率得到有效抑制,为489.74 nm/min。对抛光前后的Co表面进行原子力显微镜(AFM)测试,结果表明,Co表面湿润性增加,表面粗糙度明显下降。研究结果对Co布线的工业应用具有一定的指导意义。     

InSb半导体材料的抛光液研究

InSb薄膜被广泛应用于光电元件、磁阻元件、霍尔元件以及晶体管结构器件之中.研究了一种应用于的抛光液,在一定压力、温度、转速下,以有机碱替代无机碱,通过添加螯合剂、活性剂降低产品表面粗糙度,减少划伤,表面污染小.     

碱性铜精抛液中表面活性剂ADS对平坦化效果的影响

研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸铵(ADS)在弱碱性铜抛光液中对晶圆平坦化效果的影响.对不同质量分数的阴离子表面活性剂ADS下的抛光液表面张力、铜去除速率、抛光后铜膜的碟形坑高度、晶圆片内非均匀性和表面粗糙度进行了测试.实验结果表明,当阴离子表面活性剂ADS的质量分数为0.2％时,抛光液的表面张力降低,铜的去除速率为202.5 nm·min-1,去除速率片内非均匀性减小到4.15％,抛光后铜膜的碟形坑高度从132 nm降低到68.9 nm,表面粗糙度减小到1.06 nm.与未添加表面活性剂相比,晶圆表面的平坦化效果得到改善.     

软脆碲锌镉衬底的新型化学抛光技术研究

碲锌镉(CdZnTe)是液相外延碲镉汞(HgCdTe)薄膜的最佳衬底材料。获得高质量的CdZnTe衬底表面对于提升红外探测器的性能有着十分重大的意义。针对CdZnTe表面加工技术进行了研究,开发出一种新的化学抛光技术,使得抛光后的CdZnTe表面粗糙度Ra可达0.3 nm。     

应用于LOCOS隔离工艺的平坦化技术研究

介绍了LOCOS隔离技术的原理,研究了应用于LOCOS工艺的反刻平坦化技术,通过调整刻蚀中反应气体流量等工艺参数,在CHF3流量50 mL/min、O2流量2 mL/min条件下,获得了较好的平坦化表面。研究了应用于LOCOS工艺的CMP平坦化技术,通过调整CMP压力、转速、流量等工艺参数,控制了抛光速率和精度,提高平坦化的均匀性,在工艺条件为压力1psi(1 psi=6.89×103 Pa),转速25 r/min,流量120 mL/min时,获得了良好的平坦化形貌。通过实验对比发现,CMP平坦化效果优于反刻平坦化,适合于实际生产应用。     

Effects of Surface Processing on the Response of CZT Gamma Detectors: Studies with a Collimated Synchrotron X-Ray Beam

Using a microscale X-ray mapping technique incorporating a synchrotron beam, we are able to reveal the fine details of the surface properties in cadmium zinc telluride (CZT) semiconductor detectors. A detector, with various degrees of surface roughness, was irradiated by a high-spatial-resolution X-ray beam. The detector’s response was analyzed and displayed as a two-dimensional (2-D) map, and the charge collection was obtained from the peak positions in the spectra versus the beam’s location, which reflects the local material properties. We noted the correlation between the 2-D image and the spectral response of the charge collection at different locations on the surface area, which indicates that a rough surface tends to contain trapping centers, thereby enhancing leakage current and distorting the signal. We also discuss our observations on the transition effect at the boundary area of a rough and a smooth surface under identical conditions.     

新型碱性抛光液各组分对铜化学机械平坦化性能的影响

随着集成电路特征尺寸的减小、晶圆尺寸的增大以及布线层的逐渐增多,加工晶圆过程中实现较高的材料去除速率、较小的片内非一致性(WIWNU)及较小的表面粗糙度已经成为铜化学机械抛光工艺的几大难点.采用正交实验法选取5组抛光液进行Cu CMP实验,系统研究了含有双氧水、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、FA/O Ⅰ型螯合剂与苯骈三氮唑(BTA)的碱性抛光液化学组分对铜去除速率、WIWNU的影响,并对铜CMP的各种变化规律做出机理分析.结果表明:采用pH值约为8.6,体积分数为3％的H202,质量分数为0.08％的非离子表面活性剂AEO与体积分数为1.5％的螯合剂的碱性抛光液,在12英寸(1英寸=2.54 cm)铜镀膜片抛光后有助于去除速率达到629.1 nm/min,片内非一致性达到4.7％,粗糙度达到1.88 nm.     

抛光对GOI(Germanium-on-Insulator)衬底的影响

We prepared germanium-on-insulator(GOI) substrates by using Smart-CutTM and wafer bonding technology. The fabricated GOI is appropriate for polishing due to a strong bonding strength(2.4 MPa) and a sufficient bonding quality.We investigated mechanical polishing and chemical-mechanical polishing(CMP) systematically, and an appropriate polishing method—mechanical polishing combined with CMP-is obtained.As shown by AFM measurement,the RMS of GOI after polishing decreased to 0.543 nm.And the Ge peak profile of the XRD curve became symmetric,and the FWHM is about 121.7 arcsec,demonstrating a good crystal quality.     

碲锌镉体单晶的Raman—PL光谱的分析

文章对碲锌镉（CZT）（111）取向的拉曼光谱和光荧光谱作了分析。在拉曼光谱中,用正斯托克斯测量检测无峰,而反斯托克斯（Anti-Stokes）测出了它的拉曼光谱。其中在（－125cm^-1）处是横声子振动（TO）,（－142cm^-1）处是纵声子振动（LO）。由于晶体的各向异性,在一个平面上,同一晶粒旋转不同方向TO／LO比值与（111）平面等能面截面图相符。另它的PL光谱在807nm(1.535eV),FWHM为30nm(0.057eV),旋转方向对PL光谱无影响。故在生长HgCdTe单晶薄膜时,要注意衬底CZT的晶体摆放位置 。