砂轮粒径对300 mm Si片双面磨削影响的研究

在直径300mmSi片制备过程中,利用双面磨削技术能获得高精度的表面参数,但同时却会在Si片表面留下明显的磨削印痕,这会影响Si片表面平整度.通过选择#2000和#3000砂轮对Si片进行磨削实验,获得两种型号砂轮磨削出Si片的形貌图、磨削印痕和局部平整度,并分别进行了比较.结果表明,选择粒度更细的#3000砂轮能够有效地弱化Si片表面的磨削印痕,同时改善边缘局部平整度差的问题,从而提高Si磨削片表面的局部平整度.     

抛光垫使用期对300 mm Si片Haze值影响研究

抛光垫是化学机械抛光(CMP)过程中重要的消耗材料之一.由于抛光垫与Si片直接接触,所以抛光垫的物理特性会直接影响到所加工Si片品质的优劣.通过研究不同使用时间的抛光垫结构以及所抛光Si片表面haze值,发现抛光Si片表面haze值在抛光垫使用前期逐渐减小,中期稳定缓慢升高,后期快速升高.从理论上系统地对结果进行了分析,充分证实了在CMP过程中,保持抛光垫特性的稳定对Si片表面质量具有非常重要的意义.     

分子束外延材料表面平整度的研究

分子束外延Si基HgCdTe材料的表面平整度对红外焦平面组件的制备有重要的影响.分子束外延的Si基复合衬底作为HgCdTe分子束外延的衬底材料对最终外延材料的表面平整度的影响较大.本文通过研究工艺过程中各外延因素对Si片和衬底材料表面平整度的影响,通过实验发现脱氧工艺的高温影响最大,其次是Si片自身的表面平整度和外延膜...     

SiC化学机械抛光技术的研究进展

介绍了半导体材料SiC抛光技术的发展及直接影响器件成品率的衬底材料几何参数和表面质量因素.讨论了SiC化学机械抛光方法(CMP),包括磨削、粗抛和精抛三个过程,其中粗抛又分重压和轻压两个过程,通过这种方法能够制造出平整度好,表面低损伤的SiC晶片的抛光片,切割线痕通过磨削和抛光可以有效地去除,最终达到表面粗糙度小于1 nm.分析了CMP的原理和相关工艺参数对抛光的影响,指出了其发展前景.     

电化学方法去除Si片CMP后表面金属杂质的研究

论述了集成电路制备中Si衬底CMP过程中引入的金属杂质的危害,分析了目前CMP后清洗中金属杂质去除方法的现状和存在问题,通过对金属杂质在Si片表面的吸附进行理论分析,提出了用金刚石膜电化学清洗方法去除.该方法通过阴极对金属离子的吸附并放电还原,达到了去除微量金属杂质的目的,同时使难以去除的重金属杂质也得到了有效去除,减少了环境污染.     

ULSI制备中二氧化硅等介质化学机械抛光的研究

对 UL SI制备中 Si、 Si O2 等 CMP工艺技术条件 ,尤其是温度对提高全局平面化即平整度、粗糙度 (抛光雾 )进行了深入研究 ,从机理上提出了以化学作用为主的溶除机理 ,确定了低温、快速率、大流量的新的技术方法。     

激光剥离GaN表面的抛光技术

激光剥离(LLO)技术是研制新型氮化镓(GaN)基谐振腔结构光电子器件的关键技术。然而LLO后的GaN表面往往具有较大的粗糙度,而制作谐振腔结构器件需要很高的表面平整度,因此需要对LLO后的GaN表面进行抛光。分别采用金刚石粉抛光液和胶粒二氧化硅抛光液进行机械抛光和化学机械抛光(CMP),并对比了两种方法获得的抛光结果,研究发现前者会在抛光后的GaN表面引入划痕,而采用后者可以得到亚纳米级平整度的表面。进一步的实验结果表明,胶粒二氧化硅抛光液同样适用于图形化衬底外延片激光剥离后的GaN表面抛光。     

MEMS结构在BOE中释放时气泡的产生与预防

微电子机械系统(MEMS)器件加工中,采用表面Si工艺和体Si工艺的混合工艺或MEMS SOI工艺,用SiO2的湿法腐蚀液缓冲氢氟酸(BOE)释放MEMS Si结构时将会出现一个新问题,阐述了该新问题的工作机理并给出可行的解决方法.以100 mm(4英寸)p型双面抛光Si片(100)替代MEMS器件Si结构,详细阐述了经过不同方法处理的Si片表面在不同温度下的BOE溶液以及加有表面活性剂的BOE溶液中是否产生气泡,并通过测量BOE溶液与Si片表面的接触角大小来衡量表面活性剂的效果.文章指出BOE溶液的温度、Si片表面的粗糙度以及表面活性剂的类型对气泡的产生具有很大的影响,同时指出阴性表面活性剂为抑制气泡产生的最佳表面活性剂.     

ULSI多层Cu布线CMP中磨料的研究

超大规模集成电路多层Cu布线平坦化中,抛光磨料是CMP系统的重要组成部分,是决定抛光速率、抛光表面状态和平坦化能力的重要影响因素.分析研究了在CMP中磨料的作用和影响,指出碱性的纳米级SiO2水溶胶是ULSI多层Cu布线CMP的理想磨料.并进一步通过对多层Cu布线CMP硅溶胶磨料的优化研究,指出采用小粒径、低粒径分散度、高质量分数的SiO2水溶胶磨料,可有效地解决平整度差、塌边、碟形坑、表面粗糙度差等问题,获得了良好的抛光效果.     

磨料和H_2O_2对InSb CMP效果影响的研究

InSb由于硬度低、脆性大等特性,其材料表面的精密加工水平成为制约器件性能进一步提高的重要因素.采用化学机械抛光(CMP)技术对InSb进行表面加工,分析了CMP过程中抛光液的磨料质量分数和氧化剂含量对InSb的CMP效果的影响规律,实验研究了磨料和氧化剂(H2O2)的优化配比参数,并在此参数下,获得了良好的抛光表面.     

CMP抛光运动机理研究

通过对硅晶片化学机械抛光过程中抛光运动机理的理论分析,研究了硅晶片的抛光运动特性,探讨了主要工艺参数对硅晶片化学机械抛光后晶片表面粗糙度和表面平整度、抛光均匀性的影响规律。     

抛光工艺对硅片表面Haze值的影响

随着超大规模集成电路的快速发展,硅片表面的Haze值对于现代半导体器件工艺的影响也越来越受到人们的重视.通过实验研究了精抛光工艺参数对硅片表面Haze值的影响规律.结果表明,随着抛光时间的延长,硅的去除量逐渐增大,硅片表面Haze值逐渐降低;同时抛光过程中机械作用与化学作用的协同作用对Haze值也有较大影响.随着抛光液温度的降低与抛光液体积流量的减小,化学作用减弱,硅片表面Haze值逐渐减小.而随着抛光压力的增大,机械作用逐渐起主导作用,硅片表面Haze值逐渐降低.但当Haze值降低到某一数值后,随着硅去除量的增大、抛光液温度的下降、抛光液体积流量的降低、抛光压力的增大,硅片表面的Haze值基本保持不变.     

硅晶圆CMP抛光速率影响因素分析

化学机械抛光(CMP)技术是半导体工艺中不可缺少的重要工艺。针对硅晶圆CMP平坦性问题,系统地考察了压力、转速、抛光垫、浆料、温度等因素对硅晶圆平坦化速率的影响,从中找到它们之间的优化参数,减少CMP工艺中的表面划伤、抛光雾、金属离子沾污,清除残余颗粒,保证硅晶圆的平坦化质量。     

300mm硅片化学机械抛光技术分析

化学机械抛光是单晶硅衬底和集成电路制造中的关键技术之一,然而,传统的化学机械抛光技术还存在一定的缺点或局限性,为了得到更好的硅片平整度和表面洁净度,在300mm硅片的生产中采用了双面化学机械抛光技术.对双面化学机械抛光的优点以及系统变量对抛光速度和抛光质量的影响进行了详细地分析.     

硅片CMP抛光工艺技术研究

介绍了硅片机械-化学抛光技术,重点分析了10.16 cm硅片抛光加工过程中抛光液的pH值、抛光压力和抛光垫等因素对硅片抛光去除速率及表面质量的影响.通过试验确定了硅片抛光过程中合适的工艺参数,同时对抛光过程中出现的各种缺陷进行了分析总结,并提出了相应的解决方案.     

A method to improve the efficiency of CMP process

There are two important things when doing the CMP, one is the high removal rate, and the other is low nonuniformity. The factors, which may effect the result of polishing process, are pressure applied to wafer and the rotation speed of the wafer. In this study, the best polishing pressure distribution was studied. The effect of different boundary conditions between wafer and wafer carrier on the polishing pressure distribution was analyzed. The clearance between pad and wafer also analyzed     

硒化镉晶片的化学机械抛光

硒化镉(CdSe)的表面加工质量对CdSe基器件的性能至关重要.化学机械抛光(CMP)是一种获得高质量晶体加工表面的常用方法.为改善CdSe晶片的表面加工质量,以SiO2水溶胶配制抛光液,研究了抛光液磨料质量分数、抛光液pH值、氧化剂NaClO的质量分数、抛光盘转速和抛光时间等因素对CdSe晶片抛光去除速率和表面质量的影响,优化了CdSe的CMP工艺参数.结果表明,在优化工艺条件下,CdSe的平均去除速率为320 nm/min,晶片的抛光表面无明显划痕和塌边现象.原子力显微镜(AFM)测量结果表明,抛光后的CdSe晶片表面粗糙度为0.542 nm,可以满足器件制备要求.     

An effort in planarising microwave plasma CVD grown polycrystalline diamond (PCD) coated 4 in. Si wafers

Large area CVD grown diamond coatings should have very smooth surface in many of its applications, like microwave power transmission windows etc. Combination of mechanical and chemical forces during polishing helps to achieve desired surface roughness of the polycrystalline diamond (PCD) coatings. Authors report the variation of pressure, slurry feeding rate, addition of chemicals and the time of polishing to observe the efficiency of chemo-mechanical polishing (CMP) technique in planarising CVD diamond material grown over 100 mm diameter silicon wafers. PCD were found to be polished by bringing down the as-grown surface roughness from 1.62 µm to 46 nm at some points on large areas. One coherence scanning interferometer was used to check the roughness at different stages of CMP. Raman spectroscopy was used to evaluate the polished PCD samples in terms of their quality, internal stress at different positions on the same wafer surface after CMP process. It was found that the well polished regions were of better quality than the less polished regions on the same wafer surface. But due to coating non-uniformity of the deposited PCD grown by microwave plasma CVD over large area, CMP could not produce uniform surface roughness over the entire 100 mm diameter wafer surface. We concluded that CMP could effectively but differentially polish large area PCD surfaces, and further process improvements were needed.     

锗晶片化学机械抛光的条件分析

在不同务件下(不同助剂比例和不同研磨液浓度),通过对锗化学机械抛光速率变化的研究,探讨了锗片在SiO2胶体磨料与H2O2混合液加抛光助剂条件下的化学机械抛光过程,分析了助剂比例对抛光速率的影响.     

Statistical and Experimental Analysis of Correlated Time-Varying Process Variables for Conditions Diagnosis in Chemical–Mechanical Planarization

During chemical–mechanical planarization (CMP) of semiconductor wafers, chemical and mechanical process variables are strongly correlated and jointly affect polishing performance. The correlation among these process variables could potentially be utilized to characterize process conditions for the purpose of diagnosis. However, process variables measured during CMP, such as the temperature distribution and coefficient of friction between wafer and pad, vary with time and present in a functional form. This significantly increases the complexity of analyzing correlation patterns and relating them with process conditions. The focus of this paper is therefore twofold: 1) experimental investigation of the correlation between sensing process variables and the implication of correlation pattern changes on process conditions and 2) statistical analysis of correlation patterns between process variables in functional form. In the designed CMP experiment, we investigated two failure modes during CMP process: pad failure and slurry failure. Slurry failure was generated by reducing the percentage of oxidizer to investigate its effects on polishing performance and heat generation on the pad. Pad failure was due to variation of diamond abrasive sizes in the conditioner. The post-CMP study of nonuniformity and defects such as scratches on the wafer was conducted to characterize process conditions. The experimental and statistical results support the investigation of correlation among process variables for condition diagnosis.