蓝宝石衬底纳米级超光滑表面加工工艺研究

通过对蓝宝石衬底片的化学机械抛光工艺的研究,系统地分析了蓝宝石抛光工艺过程的性能参数,并经过大量试验,总结出影响因素,提出优化方案.得到的结果是:采用粒径为 40 nm、低分散度的 SiO2溶胶磨料并配以适当参数进行抛光,能够有效地提高加工效率和被加工的蓝宝石表面性能.     

氧化镓衬底基片化学机械抛光的研究

针对氧化镓衬底基片的化学机械抛光(CMP)进行了研究。介绍了氧化镓衬底基片的化学机械抛光工艺,讨论了影响抛光结果的因素:p H值、温度、压力、磨粒。通过大量的实验,最终确定了优化方案。提出先以粗抛光去除研磨后产生的划痕、凹坑等表面缺陷,再以精抛光降低表面粗糙度并获得高光洁衬底基片的方案。研究结果表明:在27℃抛光温度,9.0≤p H≤11的条件下,使用粒径为40nm,低分散度的Si O2溶胶磨粒,并加入适量添加剂,配合合理的工艺参数,可以获得具有良好表面质量的氧化镓衬底基片及较高的抛光去除率。     

CMP材料去除机制的研究进展

CMP已成为IC制造中的关键工艺之一,其材料去除机制及理论模型的研究已经成为当前CMP研究的热点.综述基于流体润滑、磨粒磨损、化学作用、原子/分子去除等不同机制的集成电路芯片化学机械抛光(CMP)材料去除率的理论模型的研究现状和进展,分析和比较基于不同假设的理论模型,展望CMP材料去除机制研究的未来发展方向.CMP理论真正应用于实际生产指导,许多影响因素的定量研究还要细化,抛光盘的黏弹性和抛光液的流体动力学性能对CMP过程的影响还需深入研究.     

超精密砷化镓晶片抛光机的研制

化学机械抛光(CMP)技术作为目前唯一可提供在整个晶圆片上全面平坦化的工艺技术,已被越来越广泛地应用到了半导体领域。通过了解化学机械抛光(CMP)技术原理,分析出影响晶片抛光质量的主要因素基础上开发了超精密砷化镓晶片抛光机。重点介绍了该抛光机结构组成,及其研制的关键技术和创新点。     

聚苯乙烯-二氧化硅复合颗粒对铜层的化学机械抛光性能

随着集成电路线宽变窄,要求铜互连表面具有更低的表面粗糙度,对化学机械抛光(CMP)技术提出更高的要求。采用聚苯乙烯(PS)-二氧化硅(SiO2)复合颗粒作为铜层CMP的抛光磨粒,研究出PS-SiO2核壳结构的形成条件,分析新型抛光液体系中各颗粒含量、pH值等因素对Cu抛光效果的影响,通过X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)等手段探讨其中的抛光机制和颗粒残留等问题。结果表明:较之PS、SiO2颗粒抛光液,复合颗粒抛光液抛光Cu后,获得更大的去除和更好的表面质量,且与抛光过程中摩擦因数的关系相符合。     

铜布线化学机械抛光技术分析

对用于甚大规模集成电路(ULSI)制造的关键平坦化工艺——铜化学机械抛光(CMP)技术进行了讨论。着重分析了铜化学机械抛光的抛光过程和相关的影响因素；根据现有的研究成果主要介绍了铜化学机械抛光的化学材料去除机理；在分析抛光液组成成分的基础上，总结了现有的以H2O2为氧化剂的抛光液和其他酸性、碱性抛光液以及抛光液中腐蚀抑制剂的研究情况；指出了铜化学机械抛光今后的研究重点。     

抛光垫特性对氧化镓CMP影响的实验研究

对比分析了不同抛光垫的表面形貌、表面粗糙度、硬度以及涵养量对氧化镓晶片化学机械抛光过程中表面质量和材料去除率的影响规律,结果表明:在同一抛光参数条件下,Suba600无纺布抛光垫的材料去除率最大,为30.8nm/min,但抛光后氧化镓表面有明显的凹坑;Politex阻尼布、LP57聚氨酯抛光垫抛光后晶片表面形貌都较好,获得了镜面无损伤晶片表面,但LP57聚氨酯抛光垫的材料去除率为22.6nm/min,大于Politex阻尼布抛光垫16.4nm/min的材料去除率;LP57聚氨酯抛光垫更适合对单晶氧化镓晶片进行化学机械抛光。该研究为氧化镓化学机械抛光(CMP)提供了参考依据。     

新型复合表面抛光技术

随着生产技术的不断进步,为了提高抛光效果,出现了化学一机械抛光(Chemical-MechanicalPolishing,简称CMP)、电解一机械抛光、超声波一电解抛光、磁力一电解抛光等多种复合抛光技术.为适应现代工业对抛光技术进展的需要,对几种复合抛光方法的原理、特点以及应用范围进行了叙述和总结.     

超精密CMP电化学抛光试验台关键部件的设计

由于化学机械抛光(CMP)中机械和化学作用同时发生在芯片抛光过程中,因此,传统的电化学测试仪难以动态测试CMP中芯片表面成膜的过程。将传统CMP设备与电化学测试分析仪相结合,开发新型电化学CMP测设平台。研究关键部件抛光头和抛光盘的设计,采用ANSYS进行传感器弹性体的标定与设计,并进行电化学分析试验的验证。结果表明开发的测试平台数据采集稳定,工作平稳,基本达到设计目标。     

化学机械抛光过程中抛光垫修整的研究

摘要：抛光垫是化学机械抛光（CMP）系统的重要组成部分，具有贮存、输送抛光液等作用，对晶片的去除率和平整度起着至关重要的作用。本文介绍和探讨了CMP过程中抛光垫修整对抛光垫表面结构以及对CMP过程影响规律。研究结果表明，抛光垫与晶片的接触面积、抛光速率、平坦化效果等都受到抛光垫修整的影响。大的修整深度能够获得较高的抛光去除率，而较小的修整深度则更有利于获得较好的平坦化效果。修整效果可以通过修整器的设计、修整工艺参数以及加工参数进行调整。