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.     

表面活性剂对硅单晶片表面吸附颗粒的作用

提出了新抛光硅片镜面吸附动力学过程;深入研究表面活性剂的性质和作用,利用表面活性剂特性,有效地控制硅片表面颗粒处于易清洗的物理吸附状态。     

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。     

利用表面活性剂有效去除ULSI衬底硅片表面吸附颗粒

利用表面活性剂特性,通过改变硅片和颗粒表面ζ－电势来改变硅片表面和颗粒间静电力极性,有效地控制硅片表面颗粒吸附状态长期处于易清洗的物理吸附状态,在微电子清洗技术上实现了重要突破。     

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。     

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。     

多层Cu布线化学机械抛光后颗粒的去除问题

针对多层Cu布线化学机械抛光后去除表面吸附颗粒时难以解决的氧化腐蚀问题,分析了颗粒在抛光后Cu表面上存在的两种吸附状态即物理吸附和化学吸附。采用在清洗剂中加入非离子表面活性剂的方法,使Cu表面的颗粒处于易清洗的物理吸附状态;为解决由于Cu在停止化学机械抛光后,具有高能的新加工表面被残留抛光液继续氧化和腐蚀,影响清洗效果的问题,采用在清洗剂中添加防蚀剂BTA的方法在Cu表面形成Cu-BTA单分子致密膜,有效控制了表面氧化和腐蚀。利用光学显微镜对采用不同清洗剂清洗过的Cu表面进行观察分析,发现在清洗剂中添加表面活性剂和防蚀剂BTA,不仅有效去除了表面沾污的颗粒,又保证了清洗后表面的完美与平整。     

微腐蚀去除硅衬底表面损伤及污染物研究

硅片CMP工艺会引入表面缺陷和沾污,通常采用NaOH和KOH作为腐蚀溶液,利用微腐蚀法将硅片表面的损伤污染层剥离,以免导致IC制备过程中产生二次缺陷,但会不可避免地引入金属离子。制备了一种用螯合剂和表面活性剂复配的新型清洗液,利用螯合剂对硅片表面损伤层进行微腐蚀,同时采用表面活性剂去除硅片表面吸附的微粒。经台阶仪和原子力显微镜检测,该清洗液能有效去除硅片表面损伤层和颗粒,同时螯合剂本身不含金属离子,并且对金属离子有螯合作用,可有效避免传统腐蚀液中金属离子带来的二次污染。     

一种去除化学机械抛光后残留有机物的新方法

提出硅片化学机械抛光后表面残留的有机物污染,介绍金刚石膜电化学合成过氧化物的方法与原理.根据有机物易被氧化分解的特性,采用金刚石膜电化学法合成过氧化物,利用过氧化物的氧化性氧化分解硅片化学机械抛先后表面的有机物残留配合特选的表面活性剂,并加超声清洗,物理化学方法结合,从而达到去除有机物污染的目的.实验表明,利用金刚石膜电化学法合成的过氧化物配合特选的表面活性剂作为清洗试剂,加超声进行清洗,能够有效去除硅片化学机械抛光后表面的有机物残留,达到较好的清洗效果.     

晶片CMP后表面纳米颗粒的去除研究

对晶片化学机械抛光(CMP)后表面吸附的纳米颗粒去除进行了研究,分析了晶片表面吸附物的种类及吸附机理。由于晶片表面吸附的有机物多为大分子物质,它在晶片表面的吸附除了容易处理的物理吸附外,还会和晶片表面构成化学键,形成难以处理的化学吸附。对清洗过程中颗粒的去除有严重的影响,提出利用电化学清洗,结合表面活性剂和兆声波清洗的方法去除晶片表面的纳米颗粒。经金相显微镜观察和原子力显微镜检测,晶片表面纳米颗粒能得到很好地去除,效果明显优于单纯的兆声波清洗方法。     

碱性多羟多胺螯合剂对Cu CMP后BTA去除作用及机理

苯并三唑(BTA)在微电子领域常被用于铜抛光液中的抗蚀剂,抛光后的BTA残留需要通过化学机械抛光(CMP)后清洗工序从晶圆表面去除,否则会影响器件的性能.通过实验研究了碱性多羟多胺类螯合剂对抛光后晶圆表面残留BTA的去除效果及机理.首先通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)研究了BTA在铜表面的吸附状态,发现铜表面的氧化程度会影响BTA在晶圆表面的吸附状态;然后采用体积分数为0.02％、pH值为10.3的碱性多羟多胺螯合剂去除铜表面BTA薄膜.FTIR和XPS测试结果显示,碱性多羟多胺螯合剂可以有效去除铜表面BTA薄膜;最后,通过实验数据研究了碱性多羟多胺螯合剂去除BTA的机理.     

HF溶液中铜离子在硅片表面沉积的研究

研究了溶液中的铜离子在硅片表面的沉积情况,尝试采用几种螯合剂来减少铜在硅片表面的沉积.GFAAS的测试结果表明,HF稀溶液中加入少量螯合剂,均可以使硅片表面的金属Cu的沉积量显著减少,但不同的螯合剂效果不同,而且与溶液中螯合剂与铜形成的络合物稳定性质并不完全一致.加入螯合剂后,铜离子与螯合剂不仅在溶液中反应,而且在硅片表面形成竞争吸附,对铜离子在硅片表面的沉积量影响较大.     

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.