FA/O碱性清洗液对GLSI多层Cu布线粗糙度的优化

采用自主研发的FA/O碱性清洗液对多层Cu布线表面粗糙度进行优化。通过改变清洗液中螯合剂与活性剂的体积分数,做单因素实验,得到最佳配比。利用原子力显微镜观察布线片表面清洗前后粗糙度的变化,电化学测试仪测试各种清洗液对晶圆表面的腐蚀情况。通过对比实验得出当FA/O碱性清洗液中FA/O II螯合剂体积分数为0.015%,O-20活性剂体积分数为0.15%时,表面粗糙度值最小为1.39 nm,而且表面和界面均没有腐蚀。     

一种有效解决Cu CMP后残留二氧化硅颗粒的清洗液

摘要：在本文中提出了一种新型有效去除二氧化硅颗粒的FA/O清洗液,其主要成分包括FA/OII型螯合剂和FA/O型活性剂。这种清洗液能够同时去除以物理和化学吸附在晶圆表面的硅溶胶颗粒。 在本文实验过程中通过改变螯合剂和活性剂的浓度, 得出最佳清洗浓度。并且,讨论了这种FA/O碱性清洗剂去除硅溶胶颗粒的机理。根据实验结果可知,FA/OII型螯合剂和活性剂都能够有效去除硅溶胶颗粒。当FA/OII型螯合剂和FA/O活性剂达到最佳配比时,这种新型清洗液能够有效去除硅溶胶颗粒。     

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     

新型兆声清洗去除集成电路衬底硅片表面污染物的分析研究

集成电路衬底硅片表面存在污染物会严重影响器件可靠性，非离子表面活性剂能有效控制颗粒在硅单晶片表面的吸附状态，使之保持易清洗的物理吸附．在清洗液中加入特选的非离子表面活性剂，大大提高了兆声清洗去除颗粒的效率和效果。实验表明当活性剂在清洗液的配比为1％，颗粒去除率可达95%以上。     

不同体积分数螯合剂对Cu-BTA去除的影响

化学机械抛光(CMP)过程中苯并三氮唑(BTA)与金属铜反应生成表面难溶、难以去除的Cu-BTA钝化膜,是抛光后清洗过程中主要去除的对象。采用自主研发的FA/OⅡ型碱性螯合剂作为清洗液的主要成分,并对清洗过程中有效去除Cu-BTA的螯合剂体积分数进行了研究。通过Cu-BTA膜厚生长实验,确定Cu-BTA的生长方式。根据BTA在不同FA/O型螯合剂中溶解度对比实验,确定FA/OⅡ型螯合剂为清洗液的主要成分。通过大量实验得到,FA/OⅡ型螯合剂体积分数为0.007 5%~0.015%时,能有效去除Cu-BTA钝化膜及表面其他残留物,接触角下降到29°,表面粗糙度得到改善约为3.91 nm。此外,静态腐蚀速率实验进一步验证接触角的测试结果,确定有效去除Cu-BTA的螯合剂体积分数。     

关于FA/O螯合剂降低铜布线片漏电流的研究

简要论述了互连工艺中铜布线取代铝布线的必然趋势,以及铜布线片化学机械抛光(CMP)后进行清洗的必要性。在集成电路制造的过程中,漏电流的危害已经引起了广泛关注。在CMP过程中产生的三种主要表面缺陷对漏电流都有一定的影响,但其中重金属离子对漏电流的影响是最大的。通过使用不同浓度的FA/O螯合剂对铜布线片进行清洗,从而得出最佳的去除金属离子降低漏电流的清洗浓度。为了防止FA/O螯合剂对铜线条造成腐蚀,采用在清洗液中加入缓蚀剂苯并三氮唑(BTA)来有效控制铜线条的表面腐蚀,从而得到理想的清洗结果。25℃时,加入20 mmol/L BTA的体积分数为0.4%的FA/O螯合剂降低漏电流的效果最佳。     

新型碱性清洗剂对BTA去除的研究

为了有效去除化学机械抛光(CMP)后清洗中的苯并三氮唑(BTA)沾污,分析了碱性清洗剂中FA/OⅡ型螯合剂和FA/OⅠ型表面活性剂对BTA去除的影响规律。铜光片上的单因素实验中,通过测试铜光片清洗前后铜表面与去离子水的接触角得出:FA/OⅡ型螯合剂是影响铜光片上BTA去除的主要因素,FA/OⅠ型表面活性剂对铜光片上BTA的去除有一定的作用。利用扫描电镜测试采用不同体积分数和不同配比的清洗液清洗后的图形片上的BTA沾污,通过对比清洗后铜光片上残留的BTA沾污数量可知,清洗剂中FA/OⅡ型螯合剂体积分数为0.01%和FA/O I型表面活性剂体积分数为0.25%时,清洗剂清洗BTA沾污效果最好,基本上无BTA沾污残留,并且清洗后未发现氧化铜颗粒和硅溶胶颗粒沾污。     

用于太阳能电池的多晶硅激光表面织构化研究

介绍了利用激光制备多晶硅表面织构的研究结果。采用激光在硅片表面刻蚀,然后利用化学方法去除残渣和损伤,制得均匀的表面陷光结构。通过扫描电子显微镜,HitachiU-4100分光光度计和Semilab WT2000少子寿命仪分析了表面织构化后硅片的表面形貌、反射率和少子寿命。通过调节激光和化学腐蚀参数得到很好的陷光效果,表面反射率最低可以降到约10%。但是激光刻蚀对硅片性能仍有一定损伤,有待改进。激光表面织构为多晶硅的减反射处理提供有效的途径。     

利用表面活性剂有效去除ULSI衬底硅片表面吸附颗粒

甚大规模集成电路(ULSD)对衬底硅片表面洁净度的要求越来越高。抑制颗粒在衬底表面的沉积,应使衬底表面与颗粒表面必须具有相同的ξ-电势。表面活性剂具有润湿作用,能够降低表面张力,可以控制颗粒在硅片表面的吸附状态。实验证实在清洗液中加入适当的表面活性剂能够达到较好的去除颗粒的效果,实现工业应用。     

新型半导体清洗剂的清洗工艺

报道了利用红外吸收谱、X射线光电子谱和表面张力测试仪对新型半导体清洗工艺进行研究的结果.采用DGQ系列清洗剂清洗硅片时,首先需用HF稀溶液浸泡硅片,以利于将包埋于氧化层内的金属和有机污染物去除;溶液的配比浓度由临界胶束浓度和硅片表面的污染程度确定,要确保清洗过程中溶液内部有足够的胶束存在,一般DGQ -1、DGQ-2的配比浓度在90%到98%之间;当温度接近表面活性剂溶液的浊点温度时,增溶能力最强,因而清洗液的温度定在60℃.     

通过添加表面活性剂和螯合剂改进硅片化学清洗工艺的研究

通过在传统RCA清洗法所用的SC-1液中,添加表面活性剂四甲基氢氧化铵(TMAH)和/或螯合剂乙二胺四乙酸(EDTA),实验比较了不同清洗方法对颗粒粘污、金属粘污的去除效率;并测试了其对硅片表面粗糙度的影响。用MOS电容结构的击穿电场强度Weibull分布,评价了不同清洗方法所得氧化层的质量。结果表明,上述改进能够显著提高对颗粒粘污和金属粘污的去除效果,同时能省去RCA的SC-2清洗步骤,具有节省工时、化学试剂消耗量小的优势。     

硅抛光片表面颗粒度控制

硅片表面的颗粒、有机物、金属、吸附分子、微粗糙度、自然氧化层等会严重影响器件性能,其中表面颗粒度会引起图形缺陷、外延缺陷、影响布线的完整性,是高成品率的最大障碍。探讨了如何减少硅表面颗粒度的方法。第一部分从兆声波清洗的机理出发,研究了清洗温度及清洗时间对硅抛光片表面颗粒度的影响;第二部分通过实验对比了增加多片盒清洗工艺对硅抛光片表面颗粒度的影响。     

一种有效去除CMP后表面吸附杂质的新方法

CMP后大量颗粒吸附在芯片表面,根据颗粒在芯片表面的吸附状态,确立优先吸附模型.利用特选的表面活性剂优先吸附在芯片表面可以有效控制杂质的吸附状态,使之处于易于清洗的物理吸附.实验表明,特选的非离子界面活性剂能够有效去除CMP后表面吸附的杂质,达到较好的清洗效果.     

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...     

非离子型表面活性剂结合金刚石膜电化学氧化的新型抛光后晶片清洗工艺

本文针对抛光后晶片的颗粒和有机污染物提出了一种新型清洗方法,它结合了非离子表面活性剂和掺硼金刚石膜（BDD）阳极电化学氧化的优势。非离子表面活性剂可以在抛光后晶片上形成一层保护膜,使晶片表面颗粒易于去除。颗粒去除对比实验结果通过金相显微镜观察得知,体积比为1%的非离子表面活性剂的颗粒去除效果最佳。然而表面活性剂保护膜本身属于有机物,它最终也需要被去除。金刚石膜阳极电化学氧化（BDD-EO）可以用来去除有机物,因为它可以有效降解有机物。三个有机污染物去除对比实验分别为：一是先用非离子表面活性剂再用BDD-EO,二是单纯用BDD-EO去除有机物,第三种是用传统RCA清洗技术。通过XPS检测结果表明,用BDD-EO清洗的晶片表面的有机残留明显少于传统RCA技术,并且晶片表面的非离子表面活性剂也可以有效去除。     

BDD 电化学结合表面活性剂的新型清洗方法

提出了一种新型抛光后的清洗方法,采用掺硼金刚石膜作阳极的电化学方法制备出氧化液,用其去除表面有机污染物,同时配合使用非离子表面活性剂去除表面固体颗粒.用金刚石膜电化学制备出氧化液,克服了单纯电化学氧化生成的强氧化性羟基自由基不稳定和寿命短等缺点,实现氧化能力持久保持.表面活性剂能有效地去除表面颗粒,清洗后Si片上会有残留物,氧化液可以将残留物去除.通过实验对比发现,这种新颖的清洗方法在颗粒和有机物去除上有很好的清洗效果,能够满足微电子工艺的发展需求.     

Synergetic effect of chelating agent and nonionic surfactant for benzotriazoleremoval on post Cu-CMP cleaning

The cleaning of copper interconnects after chemical mechanical planarization (CMP) process is a critical step in integrated circuits (ICs) fabrication. Benzotriazole (BTA), which is used as corrosion inhibitor in the copper CMP slurry, is the primary source for the formation of organic contaminants. The presence of BTA can degrade the electrical properties and reliability of ICs which needs to be removed by using an effective cleaning solution. In this paper, an alkaline cleaning solution was proposed. The alkaline cleaning solution studied in this work consists of a chelating agent and a nonionic surfactant. The removal of BTA was characterized by contact angle measurements and potentiodynamic polarization studies. The cleaning properties of the proposed cleaning solution on a 300 mm copper patterned wafer were also quantified, total defect counts after cleaning was studied, scanning electron microscopy (SEM) review was used to identify types of BTA to confirm the ability of cleaning solution for BTA removal. All the results reveal that the chelating agent can effectively remove the BTA residual, nonionic surfactant can further improve the performance.     

窄间隙介质阻挡放电清除硅片表面颗粒污染物

硅片清洗技术已成为制备高技术电子产品的关键技术。采用窄间隙介质阻挡放电方法研制了低温氧等离子体源,把氧离解、电离、离解电离成O、O-、O+和O2(a1Δg)等低温氧等离子体,其中O-和O2(a1Δg)活性粒子进一步反应形成高质量浓度臭氧气体,再溶于酸性超净水中,用于去除硅片表面颗粒污染物。实验结果表明:当等离子体源输入功率为300 W时,臭氧气体质量浓度最高为316 mg/L;高质量浓度臭氧气体溶于pH值为3.8的超净水中形成臭氧超净水,质量浓度为62.4 mg/L;在硅片清洗槽内,高质量浓度臭氧超净水仅用30 s就可去除硅片表面的Cu、Fe、Ca、Ni和Ti等金属颗粒物,去除率分别为98.4%、95.2%、88.4%、85.2%和64.1%。本方法与目前普遍使用的RCA清洗法相比,具有无需大剂量化学试剂和多种液体化学品、清洗工艺简单、投资及运行成本低等优势。因此,窄间隙介质阻挡放电清洗硅片表面颗粒污染物技术具有广阔的市场应用前景。     

圆片清洗过程中静电控制

随着半导体技术的不断发展,对集成电路封装过程中的静电控制要求也越来越高。传统清洗机清洗圆片时,通常会产生大量的静电电压,可能引起芯片失效、损伤造成漏电流增大从而导致电路的损坏。如何降低清洗机清洗圆片时产生的静电电压,对减少封装过程中因ESD引起的芯片失效有着比较重要的意义。为此我们利用高压喷雾旋转清洗机针对圆片清洗这个步骤进行了一系列的试验。文中涉及控制清洗液的电阻率,并尝试改变清洗过程中的相关清洗条件,最终达到封装过程中要求的±200V的静电控制要求。