ULSI多层互连中的化学机械抛光工艺

介绍了化学机械抛光(CMP)技术在大规模集成电路多层互连工艺[1]中的重要作用,对CMP过程和CMP的影响因素进行简单分析。总结出CMP技术在多层互联平坦化中的优势,介绍目前常用互连材料中SiO2介质及其金属材料钨和铜的化学机械抛光常用分析机理,并简单介绍了各种互联材料常用的抛光液及抛光液的组分,对抛光液作了简单的对比。针对传统CMP过程存在的问题,分析了皮带式和固定磨料的CMP技术。     

GLSI多层布线钨插塞CMP表面质量的影响因素分析

随着超大规模集成电路向高集成、高可靠性及低成本的方向发展,对IC工艺中的全局平坦化提出了更高的要求。在特大规模集成电路(GLSI)多层布线化学机械抛光(CMP)过程中,抛光质量对器件的性能有明显影响。研究了多层互连钨插塞材料CMP过程中表面质量的影响因素及控制技术,分析了抛光过程中影响抛光质量的主要因素,确定了获得较高去除速率和较低表面粗糙度的抛光液配比及抛光工艺参数。     

GLSI钨插塞CMP碱性抛光液组分优化的研究

钨插塞化学机械平坦化(CMP)是极大规模集成电路(GLSI)铜互连多层布线的关键工艺之一。首先研究了钨在碱性条件下化学机械抛光机理;接着采用单因素实验方法分析了抛光液组分中纳米SiO2水溶胶磨料、氧化剂、有机碱(pH调节剂)和表面活性剂对W-CMP速率的影响。最后通过正交优化实验,确定抛光液最优配比为V(纳米SiO2水溶胶)∶V(去离子水)=1∶1,氧化剂体积分数为20 mL/L,pH调节剂体积分数为4 mL/L,表面活性剂体积分数为20 mL/L时,此时抛光液的pH值为10.36,获得的去除速率为85 nm/min,表面粗糙度为0.20 nm。     

CMP在集成电路非金属材料平坦化中的应用(Ⅰ)

化学机械抛光(CMP)工艺由IBM于1984年引入集成电路制造工业,并首先用在后道工艺的金属间绝缘介质(IMD)的平坦化,然后通过设备和工艺的改进用于钨(W)的     

一种复合钨海绵体钡钨阴极

通过分析影响钡钨阴极蒸发的各种因素,结合实际生产中的工艺要求,介绍了一种复合钨海绵体钡钨阴极制造工艺,能够有效降低钡钨阴极蒸发。     

ULSI电路层间SiO_2介质CMP工艺与抛光液

阐明了化学机械抛光(CMP)工艺在集成电路制造中所发挥的关键作用,介绍了作为IC多层布线层间介质SiO2的化学机械抛光机理及其抛光液在化学机械抛光中扮演的重要角色,着重分析了影响SiO2介质化学机械抛光质量的主要因素并在此基础上提出CMP工艺的优化工艺条件以及今后SiO2介质CMP研究重点。     

IC制备中钨插塞CMP技术的研究

对目前超大规模集成电路钨插塞化学机械全局平面化(CMP)的原理及工艺进行了分析,对钨抛光浆料的组成成分进行了研究,开发了一种能够适合工业生产的钨的碱性抛光浆料,并对钨抛光浆料今后的发展进行了展望.     

CMP在集成电路非金属材料平坦化中的应用（Ⅰ）

化学机械抛光（CMP）工艺由IBM于1984年引入集成电路制造工业，并首先用在后道工艺的金属间绝缘介质（IMD）的平坦化，然后通过设备和工艺的改进用于钨（W）的平坦化，随后用于浅沟槽隔离（STI）和铜（Cu）的平坦化。化学机械抛光（CMP）为近年来IC制程中成长最快、最受重视的一项技术。其主要原因是由于超大规模集成电路随着线宽不断细小化而产生对平坦化的强烈需求。本文重点介绍CMP在集成电路中的非金属材料的平坦化应用。     

化学机械抛光压力控制技术研究

概述了化学机械抛光技术的发展现状,讨论分析了主要工艺参数对抛光机理的影响。重点论述了化学机械抛光工艺中不同压力控制方法及其技术特点,提出了一种新的压力控制方案,并通过实验验证了该控制技术的先进性。     

钨插塞在化学机械抛光中的化学作用机理研究

采用有机碱和过氧化氢作为抛光液的pH值调节剂和氧化剂,分析化学机械抛光过程中化学作用对抛光过程的影响。氧化剂在钨表面形成较软的钝化膜,这层钝化膜可以使钨容易磨除,提高高低选择比;在压力作用下,有机碱进一步和氧化表面发生反应,使抛光速率进一步提高;而有机碱的作用还可使钨和二氧化硅介质之间的选择比较低,以避免碟形坑的出现。     

Interface Engineered WxC@WS2 Nanostructure for Enhanced Hydrogen Evolution Catalysis

For increasing scalability and reducing cost, transition metal dichalcogenides‐based electrocatalysts presently have been proposed as substitutes for noble metals to generate hydrogen, but these alternatives usually suffer from inferior performance. Here, a Ravenala leaf‐ like W_x C@WS₂ heterostructure is grown via carbonizing WS₂ nanotubes, whose outer walls being partially unzipped along with the W_x C “leaf‐valves” attached to the inner tubes during the carbonization process. This heterostructure exhibits a catalytic activity for hydrogen evolution reaction with low overpotential of 146 mV at 10 mA cm^?2 and Tafel slope of 61 mV per decade, outperforming the performance of WS₂ nanotubes and W_x C counterparts under the same condition. Density functional theory calculations are performed to unravel the underlying mechanism, revealing that the charge distribution between W_x C and WS₂ plays a key role for promoting H atom adsorption and desorption kinetics simultaneously. This work not only provides a potential low‐cost alternative for hydrogen generation but should be taken as a guide to optimize the catalyst structure and composition.     

阴极蒸发物电子发射现象的研究

为研究钡钨阴极蒸发物的电子发射现象,采用一种新设计的测试装置,对沉积在多晶钨表面上阴极蒸发物的电子发射曲线进行了采集,利用电子发射显微镜和扫描电镜对蒸发物沉积层的电子发射像、表面形貌和成分进行了分析。结果表明,电子发射曲线分3段,即陡升段、快升段和缓升段。分析认为,发射曲线的3段依次对应着多晶钨表面的晶界及划痕发射、晶面发射和3维岛状发射。实践证明,在覆膜阴极表面构造均匀弥散分布的岛状晶体发射点,可大幅度提高阴极的电子发射性能。     

2D WC/WO3 Heterogeneous Hybrid for Photocatalytic Decomposition of Organic Compounds with Vis–NIR Light

Developing catalysts to improve charge‐carrier transfer and separation is critical for efficient photocatalytic applications driven by low‐energy photons. van der Waals stacking of 2D materials has opened up opportunities to engineer heteromaterials for strong interlayer excitonic transition. However, fabrication of 2D heteromaterials with clean and seamless interfaces remains challenging. Here, a 2D tungsten carbide/tungsten trioxide (WC/WO₃) heterogeneous hybrid in situ synthesized by a chemical engineering method has been reported. The hybrid comprises of layer‐by‐layer stacked WC and WO₃ monolayers. The WC and specific interfacial interfaces between the WC and WO₃ layers exhibit synergetic effects, promoting interfacial charge transfer and separation. Binderless WC performing platinum‐like behavior works as a potential substitute for noble metals and accelerates multielectron oxygen reduction, consequently speeding up the photocatalytic decomposition of organic compounds over the WO₃ catalyst. The specific interfacial interaction between WC and WO₃ layers potentially improves interfacial charge transfer from conduction band of WO₃ to WC. In the absence of noble metals, the WC/WO₃ hybrid as a catalyst exhibits distinct decomposition of organic compounds with vis–NIR light (λ = 400–800 nm). This finding provides a cost‐effective approach to capture low‐energy photons in environmental remediation applications.     

Characteristics of the electrochromic materials Au-Wo3 and Pt-Wo3

The electrochromic cermet Au-WO₃ is composed of grains of Au, approximately 20-120å in diameter, embedded in a matrix of amorphous WO₃. As prepared, the cermet is blue and when electrochemically colored it is red or pink. The matrix must be amorphous in order for the red color to develop. In polycrystalline Au-WO₃ films, the colored state is dark blue. We find that the properties of the amorphous WO₃ matrix in the presence of Au are different from pure amorphous WO₃. In particular, the presence of the Au grains suppresses the high electrical conductivity characteristic of colored WO₃. Pt-WO₃ cermets are compared and contrasted with Au-WO₃. We discuss the optical and electrical properties of the Au-W0₃ cermets and their possible use in display devices.     

一种环状钡钨阴极发射体制造新方法

通过分析传统环状钡钨阴极发射体制造工艺的优缺点,结合实际生产工艺需要,总结出一种新的钡钨阴极海绵钨环制造工艺,避免了传统浸铜工艺造成的铜残留,提高了阴极性能,延长了磁控管的寿命。     

一种尖锐扫描隧道显微镜针尖的制备方法

采用电化学刻蚀方法来制备针尖,然后通过提拉法得到与静态刻蚀相比更尖锐的针尖。本文研究了提拉速度对针尖形貌的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)观察了针尖形貌。结果表明,当提拉速度过慢时,得到的针尖形貌与静态刻蚀相似,无明显优势;当提拉速度过快时导致钨丝尖端离开液面无法刻蚀;提拉速度为4μm/s时可以得到尖锐的针尖。     

脉冲钨离子注入4Cr5MoV1Si钢改善其耐磨性的研究

采用由金属蒸汽真空弧（MEVVA）离子源引的强束流脉冲金属钨离子对4Cr5MoV1Si(H13)钢进行了离子注入表面改性研究,用针盘式磨损机测得样品的耐磨性提高两部左右,使用卢瑟福背散射谱（RBS）测量了钨在样品中的浓度深度分布,采用X射线衍射考察了注入样品的表面微结构,按照非线性碰撞理论,讨论了样品的耐磨性,表面成分,结构与注入参数（主要是注入能量和注入束流密度）的关系。