新型复合型铜缓蚀剂的实验研究

用电化学和失重法，研究了一种以DG1和BTA为成分的复配缓蚀剂对黄铜的缓蚀作用，并同BTA单独使用时的缓蚀效果比较，发现这种复配缓蚀剂有更优的缓蚀性能，并通过实验找出了两种缓蚀剂的最佳配比：在总浓度为５ mg/L和质量比DG1∶BTA=3∶2时缓蚀效果最好，使用最经济，通过极化曲线分析，复配缓蚀剂为偏阳极混合型缓蚀剂.     

光电位法评价铜缓蚀剂

1 前言 用光电位法研究了铜电极在含有不同浓度缓蚀剂BTA或PTD的3％NaCl硼砂缓冲溶液(pH=9.2)中的腐蚀和缓蚀行为。溶液中不含或含有少量缓蚀剂时铜电极光响应逐渐地从P型转变为n型;当缓蚀剂达到一定量时,电极光响应保持P型。从P→n的转型时间Tt大小可以评价缓蚀剂的效果,实验表明,BTA的缓蚀效果优于PTD,与交流阻抗和椭圆偏振法的结果相符。光电位法是一种简便、有效、有发展前途的评价铜缓蚀剂的方法。     

稀土在铜及其合金缓蚀剂中的研究

通过失重悬挂法和中性盐雾等腐蚀试验，研究了多种添加剂对铜及其合金的缓蚀作用，结果表明：在BTA溶液中加入一定量的有机羧酸和和稀土RE（IV）盐后，由于三者的协同效应，显著提高了钝化膜的性能。     

绿色铜缓蚀剂的研究进展

随着环保意识的加强,传统缓蚀剂已经无法满足工业绿色化发展的需要.开发易生物降解、价格低廉、高效的绿色缓蚀剂是近年来铜缓蚀剂研究的热点.结合本课题组在聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、植酸等方面的研究成果,对国内外绿色铜缓蚀剂的研究现状进行了概括,对铜缓蚀剂中存在的问题及未来发展的方向作了分析.     

国内铜缓蚀剂的最新发展现状

介绍了国内铜缓蚀剂的最新研究成果,从新型缓蚀剂的应用,缓蚀剂间的协同效应,缓蚀剂的研究方法及预处理等方面综述了目前铜及铜合金缓蚀剂的研究现状及发展动态。     

LiBr溶液中4种缓蚀剂对磷脱氧铜协同效应研究

通过浸泡失重法和电化学方法研究了磷脱氧铜在含 4种缓蚀剂、沸腾除氧的 6 0 %LiBr溶液中的腐蚀行为 .结果表明 ,LiOH、Na2 MoO4和BTA无论单独还是以不同浓度复合添加都能提高Cu的耐蚀性 .复配LiOH后既有利于形成钝化膜 ,又促进CuBTA配合物的生成 ,而Na2 MoO4的还原产物MoO2 等氧化物又能参与形成钝化膜 .因而缓蚀效果优异 ,最优配比为 0 10mol/LLiOH 15 0mg/LNa2 MoO4 10 0mg/LBTA .NO-3 扩散速度慢 ,能增加点蚀倾向 ,且其还原反应受LiOH抑制 ,因而复配LiNO3 对抑制Cu的活性溶解效果不佳 .4种缓蚀剂对改善Cu的缓蚀效果依次为 :LiOH >BTA >Na2 MoO4>LiNO3 .     

环境友好型铜缓蚀剂研究进展

随着环保意识和环保要求的不断提高,环境友好型铜缓蚀剂已成为铜缓蚀剂研究的重要发展方向和研究热点,本文综述了环境友好型铜缓蚀剂的最新研究成果,指出了目前研究中存在的问题和今后的发展方向.     

盐酸介质中铜和铁缓蚀剂配方研究

通过盐酸与缓蚀剂(GR-912)和苯骈三氮唑(BTA)在不同配比的情况下,分别对金属铁和铜进行腐蚀与缓蚀试验,得出了最优化配方:盐酸清洗剂对铁材质设备清洗时,盐酸的适宜浓度为0.5mol/L,缓蚀剂GB最佳配比为3:1,加入量在1.5‰-2‰之间;对铜材质设备清洗时,盐酸的适宜浓度为1mol/L,缓蚀剂GB最佳配比1:2,加入量在2‰左右。该盐酸清洗剂具有高效防腐、超强抑雾、安全廉价、性能稳定、操作方便等优点,为化学清洗工作者和设备管理者提供一种可靠的配方参考。     

不同pH条件下几种铜缓蚀剂的比较研究

采用交流阻抗法研究了在不同ｐＨ条件下的３％ＮａＣｌ溶液中３种缓蚀剂４ＣＢＴＡ,５ＣＢＴＡ,ＣＢＴ－１在浓度为４０ｍｇ／ｋｇ时对铜电极的缓蚀行为并与ＢＴＡ进行了比较,实验结果表明在ｐＨ＝６及ｐＨ＝９时这３种缓蚀剂均无缓蚀作用,而在ｐＨ＝３时它们的缓蚀作用比较明显,缓蚀效果均比ＢＴＡ好,尤以４ＣＢＴ缓蚀效果最佳。     

Electrolyte composition and galvanic corrosion for ruthenium/copper electrochemical mechanical polishing

Electrochemical mechanical polishing(ECMP)is a new and highly promising technology.A specific challenge for integrating Ru as barrier in Cu interconnect structures is the galvanic corrosion of Cu that occurs during ECMP.To mitigate the problem,the benzotriazole(BTA)and ascorbic acid(AA) were chosen as selective anodic and cathodic inhibitors for Cu and Ru,respectively.The optimization of electrolytes at different pHs including BTA,hydroxyethylidenediphosphoric acid(HEDP),and AA were investigated...     

Combined ultrasonic vibration and chemical mechanical polishing of copper substrates

This paper introduces an ultrasonic, vibration-assisted, chemical mechanical polishing (UV-CMP) method and an ultrasonic, vibration-assisted, traditional diamond disk (UV-TDD) dressing method. A copper substrate is polished by traditional CMP and UV-CMP. UV-CMP combines the functions of traditional CMP and ultrasonic machining (USM) with small-amplitude, high-frequency tool vibration to improve the fabrication process and machining efficiency. The removal rate of the copper substrate, torque force, and polished surface morphology of CMP and UV-CMP are compared. The polishing pad is also dressed by traditional diamond disk (TDD) and UV-TDD. The pad cut rate, torque force, and pad surface profiles of TDD and UV-TDD are also investigated in experiments. Experimental results reveal that UV-TDD can produce twice the pad cut rate and reduce torque force compared to TDD. Consequently, a dressing time reduction by half is expected, and hence, the diamond life is extended. It is found that the removal rate of the copper substrate polished by UV-CMP is increased by approximately 50-90% relative to that of traditional CMP because in UV-CMP, a passive layer on the copper surface, formed by the chemical action of the slurry, will be removed not only by the mechanical action of CMP but also by ultrasonic action. In addition, the surface roughness improves and the torque force reduces dramatically. This result suggests that the combination processes of CMP/USM and TDD/USM are feasible methods for improving polishing and dressing efficiency.     

A向蓝宝石化学机械抛光研究

以纳米氧化铝为磨料对A向蓝宝石进行化学机械抛光,实验中考察了磨料浓度、磨料粒径、抛光时间、抛光压力以及NH₄F浓度等因素对A向蓝宝石的材料去除速率和表面粗糙度的影响。利用原子力显微镜（AFM）检测抛光后A向蓝宝石的表面粗糙度,系统分析抛光过程中各影响因素,优化实验条件,结果表明:当抛光液中磨料质量分数为1%、磨料粒度尺寸为50nm、抛光时间为40 min、抛光压力为16.39 kPa、NH₄F质量分数为0.6%、pH=4.0时,抛光后材料去除速率（MRR）为18.2 nm/min,表面粗糙度值R_a 22.3 nm,抛光效果最好。      

化学机械抛光中抛光垫修整的作用及规律研究

抛光垫修整是化学机械抛光的重要过程之一.修整后抛光垫的性能主要由修整器的性能和相关的工艺参数决定.本文介绍常用金刚石修整器的颗粒性能、胎体材料及相关工艺参数,总结金刚石修整器在不同条件下对修整性能的影响规律,发现:金刚石颗粒的类型影响修整效率,RAS越大,修整效率越高;颗粒尺寸的增大有利于提高修整效率;粘结力的增大,可以提高修整效率和使用寿命;颗粒的均匀排列有助于抛光垫表面沟槽的形成;使用陶瓷作为胎体材料,可以提高使用寿命;修整压力及转速的增大,可以提高修整效率;修整温度会对抛光垫的沟槽、微孔及硬度产生影响,温度的升高,可以改善修整质量;修整密度越大,抛光垫的磨损率越高.最后对金刚石修整器的发展趋势做出展望.     

A new corrosion inhibitor for copper protection

Methyl 3-((2-mercaptophenyl)imino)butanoate (MMPB) was synthesized as inhibitor compound for copper protection. The molecule was designed with azole, thiol functional groups and carboxylate tail group. The inhibition efficiency was examined in acidic chloride media, by means of various electrochemical and spectroscopy techniques. Electrochemical study results showed that high efficiency of MMPB was mainly related with its capability of complex formation with Cu(I) at the surface. The thiol group also improves the adsorptive interaction with the surface, as the carboxylate groups provide extra intermolecular attraction.     

CMP抛光半导体晶片中抛光液的研究

本文分析了化学机械抛光(CMP)半导体晶片过程中抛光液的重要作用,总结了抛光液的组成及其化学性能(氧化剂、磨料及pH值等)和物理性能(流速、粘性及温度)对抛光效果的影响规律,研究发现:酸性抛光液常用于抛光金属材料,pH最优值为4,碱性抛光液常用于抛光非金属材料,pH最优值为10～11.5;氧化剂能有效提高金属材料的抛光效率和表面平整度;磨料的种类、浓度及尺寸会影响抛光效果;分散剂有助于保持抛光液的稳定性;抛光初始阶段宜采用较低流速,然后逐渐提高;抛光液的粘性会影响晶片与抛光垫之间的接触模式、抛光液的均布、流动及加工表面的化学反应;抛光液温度的升高有助于提高抛光效率.最后本文指出了抛光液循环使用的重要意义及常用方法.     

锇在醋酸体系抛光液中化学机械抛光研究

锇有可能作为大规模集成电路铜互连扩散阻挡层新材料。本研究利用自制的醋酸体系抛光液对金属锇片进行抛光,研究了双氧水(H2O2)、醋酸(CH3COOH)和苯丙三氮唑(BTA)对腐蚀效果的影响。结果表明,CH3COOH能够在抛光液中起到酸剂、络合剂和抑制剂的作用;在CH3COOH体系抛光液中,H2O2主要通过促进阴极反应的进行从而增强抛光液对金属锇的化学作用,H2O2浓度的增加虽然提高了对金属锇化学腐蚀的能力,但不利于金属表面钝化膜的形成;BTA的加入促进金属锇表面钝化膜的生成,因此降低了腐蚀电流,且金属锇表面钝化膜的厚度随BTA浓度的增加而增加。     

GaN晶片芬顿反应化学机械抛光液组分优化

针对芬顿反应CMP抛光GaN晶片的抛光液,开展以表面质量为评价指标的参数优化试验,找出抛光液组分的最优配比。结果表明:当H₂O₂质量分数为7.5%时,GaN晶片加工表面效果最优,表面粗糙度达到3.2 nm;催化剂能有效调节芬顿反应的速率,对比液体催化剂FeSO₄溶液和固体催化剂Fe₃O₄粉末,固体催化剂Fe₃O₄粉末能在溶液中持续电离Fe2+,使芬顿反应能在整个加工过程中持续作用。当Fe₃O₄粉末粒径为20 nm时,抛光效果最佳,表面粗糙度达到3.0 nm;对比氧化铝、氧化铈、硅溶胶磨料,硅溶胶磨料抛光的表面效果最佳,晶片表面粗糙度达到3.3 nm;当硅溶胶磨料质量分数为20.0%,磨料粒径为60 nm时,抛光后晶片表面粗糙度达到1.5 nm。抛光液组分优化后,采用最优的抛光液组分参数抛光GaN晶片,其能获得表面粗糙度为0.9 nm的光滑表面。      

硅片化学机械抛光技术的研究进展

随着硅片厚度的增大和芯片厚度的减小,硅片在加工中的材料去除量增大,如何提高其加工效率就成了研究的热点之一。由于化学机械抛光过程复杂,抛光后硅片的质量受到多种因素的影响,主要包括抛光设备的技术参数、耗材(抛光垫和抛光液)的性质和硅片自身在抛光时的接触应力状态等。本文介绍了硅片化学机械抛光技术的研究进展,讨论了影响硅片抛光后表面质量和表面材料去除率的因素,如抛光液、抛光垫、抛光压力等,并对目前用于硅片化学机械抛光的先进设备进行了综述。      

化学机械抛光过程抛光液作用的研究进展

化学机械抛光(CMP)已成为公认的纳米级全局平坦化精密超精密加工技术。抛光液在CMP过程中发挥着重要作用。介绍了CMP过程中抛光液的作用的研究进展,综合归纳了抛光液中各组分的作用,为抛光液的研制和优化原则的制定提供了参考依据。