HFCVD金刚石薄膜的热场模拟及实验

基体温度是影响金刚石薄膜生长质量的重要因素之一.基于有限元分析法,通过AN-SYS CFX软件对基体温度场进行模拟仿真,得到基体表面温度场的分布,并分别讨论了热丝-基体距离、热丝间距、水冷系数等参数对系统温度场均匀性和一致性的影响.经仿真优化后得到的参数值分别为热丝-基体距离10 mm、热丝间距15 mm、水冷系数1 000 W/(m2·K).在此优化工艺的基础上进行热丝化学气相沉积(HFCVD)金刚石薄膜的实验,并采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对金刚石薄膜表面特征进行检测.结果表明:利用仿真优化后的薄膜生长参数,可以在金刚石薄膜生长区域得到比较均匀的多晶金刚石薄膜.     

铝栅化学机械平坦化中缺陷控制的研究

The replacement metal gate(RMG) defectivity performance control is very challenging in high-k metal gate(HKMG) chemical mechanical polishing(CMP). In this study, three major defect types, including fall-on particles, micro-scratch and corrosion have been investigated. The research studied the effects of polishing pad,pressure, rotating speed, flow rate and post-CMP cleaning on the three kinds of defect, which finally eliminated the defects and achieved good surface morphology. This study will provide an important reference value for the future research of aluminum metal gate CMP.     

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。     

复配表面活性剂对铜CMP后清洗中颗粒的去除

选用阴离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES,体积分数0.1％)和非离子表面活性剂异辛醇聚氧乙烯醚(JFC-E,体积分数0.25％)复配的清洗液(pH=10.3)去除铜布线化学机械抛光(CMP)后表面残留的SiO2颗粒.研究了2种表面活性剂的体积比对复配溶液的润湿性能、在铜表面的吸附情况、清洗效果和对清洗后铜表面...     

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。     

非离子表面活性剂在阻挡层CMP后清洗中去除颗粒作用的研究

本文对非离子表面活性剂在阻挡层CMP后清洗中对颗粒的去除作用进行了研究。实验过程中,通过改变活性剂的浓度,在12inch多层铜布线片上进行了一系列的实验来确定最佳的清洗效果。然后对活性剂在缺陷控制、颗粒去除,以及活性剂在清洗过程中所起的负面作用等方面进行了讨论。实验结果表明,非离子表面活性剂在阻挡层CMP后清洗中根据浓度的不同所起的正面、负面作用不同,从而为阻挡层CMP后清洗过程中非离子表面活性剂的加入起到一定的指导作用。     

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.     

BDD电极电化学氧化清洗工艺氧化性研究

为了改进现有的RCA清洗法以及臭氧/过氧化氢湿式清洗技术,利用金刚石膜(BDD)电极的高级电化学氧化技术生成过氧化物氧化有机物,以实现简化清洗设备及节能环保。为研究金刚石膜电极的氧化能力,电解不同浓度的硫酸钾溶液,通过高锰酸钾滴定法进行氧化性的测量,研究原料浓度对生成过氧硫酸盐浓度的影响;通过添加KOH调节pH值,研究pH值对电化学制备过氧化物的影响,用该电化学氧化方法与RCA清洗法进行清洗效果对比。实验结果显示,金刚石膜电化学氧化能力可以通过阳极电解液浓度以及pH值的调整得到控制,清洗效果在Si片表面粗糙度方面明显优于传统的RCA清洗法,而且更加节能环保。     

电化学测试技术在集成电路制程化学机械抛光中的应用现状

简述了包括开路电位法、极化曲线法、恒电位法、电化学阻抗谱在内的常规电化学测试技术的原理.总结了近几年内这几种电化学测试技术在化学机械抛光领域研究中的应用现状,展望了未来的发展方向.     

Cu/Co阻挡层中复配缓蚀剂缓蚀机理与研究进展

抛光液是化学机械抛光(CMP)的关键要素之一,其中缓蚀剂是抛光液的基本组分之一。传统的缓蚀剂缓蚀效果差,缓蚀效率低。而复配缓蚀剂因缓蚀效率高、缓蚀效果好和环境友好等优势成为CMP领域研究重点。根据文献,分析了唑类缓蚀剂对Cu/Co阻挡层的缓蚀机理,对近五年来新型复配缓蚀剂在国内外CMP过程中的研究进展以及复配缓蚀剂的实验评价和分子动力学模拟进行了归纳总结。同时评价了电化学法中EIS、OCP和Tafel极化曲线,表面分析法中SEM和AFM,分子动力学模拟中DFT和ReaxFF对缓蚀剂缓蚀效果的分析。最后,对于目前复配缓蚀剂的问题进行了总结与展望。