CMP抛光机抛光台温度控制的研究

阐述了CMP抛光机抛光台的温度控制方法。用有限元软件ANSYS模拟了抛光台和循环水的热交换过程,并且分析循环水的流量和温度对热交换效率的影响,得出循环水流量和温度跟热交换效率的关系。根据它们之间的关系,设计了一种CMP抛光机抛光台温度控制系统和方法,通过有限元软件ANSYS模拟了该温度控制系统和方法的控制过程,模拟结果...     

不同表面活性剂对铜互连阻挡层CMP一致性的影响北大核心CSCD

为实现铜互连阻挡层化学机械抛光的高平坦化,研究了阻挡层抛光液中表面活性剂的作用。在抛光液中分别添加非离子型表面活性剂异辛醇聚氧乙烯醚(JFC-E)、本课题组研发的Ⅱ型活性剂以及复合表面活性剂,研究其对阻挡层CMP中铜和正硅酸乙酯(TEOS)去除速率及一致性的影响。实验结果表明,表面活性剂不仅可以改善Cu和TEOS的去除速率一致性和晶圆全局一致性,还可以降低铜表面的粗糙度,通过复配两种不同的表面活性剂,可以提高Cu和TEOS的去除速率,使Cu和TEOS的剩余厚度片内非均匀性(WIWNU)分别降低至1.39%和1.38%,铜表面粗糙度从5.25 nm降至1.51 nm。基于实验结果,研究并提出了表面活性剂影响抛光液润湿性,从而改善片内非均匀性和铜表面质量的机理。     

300mm铜膜低压CMP速率及一致性

随着铜互连结构中低k介质的应用,要求CMP抛光过程中必须将压力减小到6.89 kPa以下,传统的化学机械抛光已不符合当前的工艺要求,如何兼顾超低压力下抛光速率和速率一致性成为关键问题.对300 mm Blanket铜膜进行了低压化学机械抛光实验,分析研究了碱性抛光液组分及抛光工艺参数对铜膜去除速率及其一致性的影响.通过...     

抛光工艺参数对高纯氧化铝陶瓷基材抛光效果的影响

高纯氧化铝陶瓷基材广泛应用于精密电阻、微波集成电路等高端领域。为了获得具有超高平整度、纳米级表面质量的高纯氧化铝陶瓷基材，采用机械抛光(精研)与化学机械抛光(CMP)(精抛)相结合的工艺路线，系统研究了精研过程中的压力、转速、磨料的粒径、抛光液流速及CMP过程中的抛光压力、转速等工艺参数对抛光效果的影响。结果表明，精研压力为588 N,上、下研磨盘转速分别为45和50 r/min,多晶金刚石研磨液的粒径为1μm,磨料添加速率为1.5 mL/min,精研时长达到2.5 h时，陶瓷基材即可达到抛光工序的表面质量要求。抛光压力为588 N,上、下研磨盘转速分别为20和25 r/min,硅溶胶抛光液粒径为80 nm,抛光2 h时，高纯氧化铝陶瓷基材的表面粗糙度可达到纳米级别。     

抛光液各组分在SiO_2介质CMP中的作用机理分析

介绍了超大规模集成电路中SiO2介质的化学机械抛光机理及抛光液在化学机械抛光中扮演的重要角色。通过单因素实验法,在低压力的实验环境下,着重分析了抛光液中表面活性剂、pH值调节剂、纳米磨料等成分在SiO2介质化学机械抛光中的具体作用及影响机理。最终得出,最优化的实验配比,即当表面活性剂的浓度为30mol/L,pH值为11.30,硅溶胶与去离子水的体积比为2:1时,在保证较低表面粗糙度的同时得到了较高的抛光速率476nm/min。     

铜CMP碱性抛光液中氧化剂的电化学行为研究

化学机械抛光(CMP)工艺是IC工艺中大马士革工序的关键步骤。抛光液的电化学行为研究对抛光质量的控制具有重要意义。采用电化学测试手段,研究碱性抛光液中氧化剂(H₂O₂)对铜表面钝化膜的成膜影响,分析H₂O₂对抛光速率、表面粗糙度的影响机理。通过实验确定,在0.5% SiO₂磨料和3% 表面活性剂的碱性抛光液中,添加0.5%的H₂O₂和3%的FA/OⅡ型螯合剂可获得大于800 nm/min的高抛光速率和表面粗糙度为22.2 nm的较佳平坦效果。     

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.     

CMP系统中抛光头与抛光台运动关系分析

目前半导体制造技术已经进入0.13μm、300mm时代,随着硅片尺寸的增大以及特征线宽的减小,作为目前硅片超精密平坦化加工的主要手段-化学机械平坦化,已经成为IC制造技术中不可缺少的技术。介绍了在化学机械抛光过程中,可以通过抛光头与抛光台运动速度关系优化配置,降低晶片表面不均匀度,从而更好地实现晶片局部和全局平坦化。     

钽抛光及抛光机理的探究

为拓宽CMP技术应用领域,研究了中国工程物理研究院机械制造工艺研究所提供的钽片的抛光,打破过去以机械加工为主的加工手段,采用提高化学作用的方法,加入螯合剂、有机碱、活性剂等助剂,对钽进行抛光.结果发现,钽表面的粗糙度较小,表面状态良好,说明增强化学作用可以提高抛钽效果.对钽的CMP机理做了分析与推测,为钽CMP进一步研究奠定了基础.     

磨削工艺对Ge单晶抛光片的影响

因磨削工艺不同导致Ge单晶片表面粗糙度出现很大差异,并最终影响抛光速率、抛光片的表面质量及抛光片时间依赖性雾的形成。粗糙度大的磨削片,初始抛光速率快,但抛光片达到镜面所需时间却延长。在抛光后的去蜡工序中,粗糙度大的Ge片其表面更容易粘附蜡液而导致表面质量下降。检验合格的抛光片在存储过程中表面出现时间依赖性雾,分析了时间依赖性雾的形成原因是由于粗糙的背表面更容易存储水份和有机溶剂。要提高抛光片的质量必须控制磨削片的粗糙度。     

微电子器件制备中CMP抛光技术与抛光液的研究

介绍了河北工业大学微电子研究所发明成果:15～20nm铜的CMP碱性抛光液、阻挡层CMP碱性抛光液,用于介质CMP的120nm水溶胶磨料抛光液、互连插塞钨和铝的CMP纳米SiO2磨料碱性抛光液及ULSI硅衬底CMP抛光液及切削液、磨削液、倒角液和应力控制技术等研究成果。     

镁合金抛光机理与CMP工艺研究

将化学机械抛光(CMP)技术引入到镁合金片(MB2)的抛光中,打破过去镁合金以单一化学或机械加工为主的加工手段,用自制的抛光液对镁合金片进行抛光实验。结果发现,抛光液中加入双氧水易产生胶体,不利于抛光的进行,因此提出无氧化剂SiO2碱性抛光。同时分析了镁合金的抛光机理,抛光中压力、转速和抛光液流量参数对抛光过程的影响,利用Olympus显微镜对抛光前后镁合金表面进行观察,通过合理控制工艺参数,能够得到较佳的镁合金抛光表面,远优于单一的机械加工,为镁合金抛光工艺和进一步研究抛光液的配比奠定了基础。     

CMP中抛光垫的性质研究

以IC1000/Suba IV抛光垫为例,综述了影响抛光垫性能的各种因素,以文献相关数据为依据,着重分析了抛光温度和修整力对抛光垫性能的影响。从分析结果可以得出:IC1000/Suba IV比单层结构IC1000具有更好的抛光效果;新旧抛光垫性能在0~40°C基本相当;新、旧和没有黏合剂抛光垫的正常工作温度为-2.02~103.64°C,且玻璃过渡温度随着抛光垫厚度的减小而增加;抛光垫在0~50°C具有最小的外形变化。定性得出修整力与抛光精度成反比关系,明确了较小修整深度具备较好的平坦化效果。     

非掺锑化镓抛光工艺研究

分析了非掺锑化镓单晶片的化学抛光机制和影响获得表面质量良好的非掺锑化镓单晶片的因素，得到了非掺锑化镓的抛光工艺参数。利用该工艺可以制备表面光洁、平整、无缺陷的非掺锑化镓单晶抛光片。     

65 nm技术节点的CMP技术

概述了全球CMP设备市场和65nm技术节点CMP技术面临的挑战,给出了65nm技术节点铜工艺的解决方案及CMP后清洗技术。     

化学机械抛光（CMP）过程中抛光盘温度控制的分析研究

在化学机械抛光（CMP）过程中,温度是影响晶片最终抛光效果的主要因素之一,采用合理的温度控制方法,把温度控制在一定的范围内才能满足化学机械抛光的工艺要求。通过化学机械抛光机理分析阐述了抛光过程中热量产生的根源,介绍了一种温度控制系统的设计原理,并通过抛光实验验证并说明了温度控制的必要性。