CMP过程中纳米级颗粒在芯片表面吸附状态控制

化学机械全局平面化过程中各种颗粒的污染十分严重.随着时间增长,吸附状态由物理吸附转变为化学吸附最终形成键合.文章提出了一种优先吸附模型,是表面活性剂分子优先吸附在硅片表面,降低能量达到稳定不但可以有效控制颗粒在硅片表面的吸附状态,对已经吸附的颗粒可以起到解吸的作用.实验证明用表面活性剂对硅片进行处理,可以有效控制颗粒的吸附状态,对CMP清洗有重要作用.     

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。     

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。     

阴/非离子型表面活性剂对CMP后SiO2颗粒的去除效果

为了更有效地去除铜晶圆化学机械抛光(CMP)后清洗残留的SiO₂颗粒,选择了2种阴离子型表面活性剂(SLS、TD-40)和2种非离子型表面活性剂(AEO-5、JFC-6),通过接触角、表面张力、电化学、分子动力学模拟实验探究了4种表面活性剂在铜表面的润湿性、吸附构型及吸附稳定性。通过优化表面活性剂质量浓度,选择达到吸附稳定时的质量浓度配置4种表面活性剂来清洗铜晶圆,利用扫描电子显微镜观测铜表面形貌,对比它们的清洗效果。随后选择TD-40和JFC-6进行复配,研究复配后表面活性剂对硅溶胶颗粒的去除效果。实验结果表明,使用体积比为2∶1的TD-40与JFC-6进行复配得到的CMP清洗液对SiO₂颗粒的去除效果比单一表面活性剂的更好。     

非离子表面活性剂在阻挡层CMP后清洗中去除颗粒作用的研究

本文对非离子表面活性剂在阻挡层CMP后清洗中对颗粒的去除作用进行了研究。实验过程中,通过改变活性剂的浓度,在12inch多层铜布线片上进行了一系列的实验来确定最佳的清洗效果。然后对活性剂在缺陷控制、颗粒去除,以及活性剂在清洗过程中所起的负面作用等方面进行了讨论。实验结果表明,非离子表面活性剂在阻挡层CMP后清洗中根据浓度的不同所起的正面、负面作用不同,从而为阻挡层CMP后清洗过程中非离子表面活性剂的加入起到一定的指导作用。     

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.     

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。     

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。     

表面活性剂复配对蓝宝石CMP后清洗效果的影响

为了去除蓝宝石化学机械抛光(CMP)后表面残留的抛光液,采用表面活性剂复配清洗法,选用非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚9 (AEO9)和阴离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)按不同质量比复配,并与酸碱清洗法进行了对比。对CMP后的蓝宝石进行超声辅助清洗实验,分析了不同复配比对于蓝宝石晶片清洗后表面接触角、表面形貌以及颗粒去除率的影响。结果表明:表面活性剂复配清洗法的清洗效果优于传统的酸碱清洗法,最优配比的表面活性剂复配清洗法的颗粒去除率较酸碱清洗法提升了31.17%;当表面活性剂复配清洗法中AEO9与AES复配比为1∶1时,清洗后的蓝宝石表面接触角最小,为21.6°,表面形貌最优,颗粒去除率达到99.65%,清洗效果最好。     

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。     

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。     

核壳橡胶在环氧模塑料中分散及增韧改性研究

应用于环氧模塑料时,核壳橡胶的团聚在正常挤出工艺过程中无法再次分散,它的团聚使得环氧模塑料塑封后的塑封体在CSAM图像中产生黑点。将核壳橡胶与表面活性剂在树脂体系中进行混合预搅拌,能够有效地将已打散的核壳橡胶粒子完全隔离开,从而达到分散核壳橡胶粒子的目的。分散好的核壳橡胶在环氧模塑料中能够提高塑封料的飞边性能,降低塑封料的模量,对应力的吸收有促进作用,从而提高环氧模塑料的可靠性。     

Colloidal Suspensions of Nanometer‐Sized Mesoporous Silica

Nanometer‐sized surfactant‐templated materials are prepared in the form of stable suspensions of colloidal mesoporous silica (CMS) consisting of discrete, nonaggregated particles with dimensions smaller than 200 nm. A high‐yield synthesis procedure is reported based on a cationic surfactant and low water content that additionally enables the adjustment of the size range of the individual particles between 50 and 100 nm. Particularly, the use of the base triethanolamine (TEA) and the specific reaction conditions result in long‐lived suspensions. Dynamic light scattering reveals narrow particle size distributions in these suspensions. Smooth spherical particles with pores growing from the center to the periphery are observed by using transmission electron microscopy, suggesting a seed‐growth mechanism. The template molecules could be extracted from the nanoscale mesoporous particles via sonication in acidic media. The resulting nanoparticles give rise to type IV adsorption isotherms revealing typical mesopores and additional textural porosity. High surface areas of over 1000 m² g^–1 and large pore volumes of up to 1 mL g^–1 are obtained for these extracted samples.     

Superhydrophobic,Surfactant‐doped,Conducting Polymers for Electrochemically Reversible Adsorption of Organic Contaminants

Polymeric adsorbents show great potential for the replacement of activated carbon for removing a wide range of toxic organic pollutants from wastewater streams since they do not suffer from costly regeneration needs and high attrition rates. Herein, an electrochemically regenerable polymeric adsorbent based on an intrinsically conducting polymer (CP), polypyrrole (PPy), doped with anionic surfactant dioctylsulfosuccinate (AOT), denoted PPy(AOT), for mitigating organic pollutants in wastewater is reported. A facile electropolymerization protocol to synthesize highly porous PPy(AOT) is developed, with an adsorption capacity of greater than 570 mg pollutant/g polymer in its superhydrophobic oxidized state. It is demonstrated that the hydrophobicity of PPy(AOT) and hence its affinity for organics can be modulated electrochemically through the re‐orientation of AOT dopants, which can be exploited to regenerate the adsorbent and use it repeatedly for multiple adsorption/desorption cycles. It also explores the interactions between the adsorbed organic molecules and the surfactant‐doped CP adsorbent using a combined density functional theory and molecular dynamics approach to elucidate the mechanism of electrochemical modulations of hydrophobicity and affinity of the material. The physicochemical insights are significant for developing broader applications of such material in drug delivery, sensing, self‐cleaning surfaces, microfluidics, and artificial muscles.     

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。     

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...