阻挡层浆料特性对CMP后清洗效力的影响

铜化学机械平面化不同阻挡层浆料的应用引起了铜CMP后清洗的问题。阻挡层浆料的差异包含但不限于pH、研磨剂粒子材料和尺寸及铜腐蚀的抑制剂。为观察阻挡层浆料对清洗工艺的影响进行了清洗实验。阻挡层浆料不同于pH和所有作为铜抑制剂的BTA材料。抑制性BTA溶液的pH值将确定BTA与铜复合物的特性和随后在清洗工艺中去除这种膜的条件。因此,为了研究pH、化学成份以及阻挡层浆料留在铜表面的BTA与铜的复合物去除的化学程序的影响而改变了清洗工艺。从而发现阻挡层浆料的pH值对各种清洗设备的效力均有影响,而且,某些添加剂和两步化学清洗工艺的使用,改进了可变pH值阻挡层浆料的清洗性能。这种工作的结果表明,在最佳结果中,清洗工艺应该致力于阻挡层浆料方面。     

ULSI制备中多层布线导体铜的抛光液与抛光技术的研究

提出了在碱性浆料中 UL SI多层布线导体铜化学机械抛光的模型 ,对铜 CMP所需达到的平面化、选择性、抛光速率控制、浆料的稳定及洁净度、抛光液成分的优化选择进行了实验研究。     

有机载体对铜电极浆料性能影响的研究

随着微型电子产品的蓬勃发展,传统的贵金属浆料由于成本等因素逐渐无法满足市场的需求,因此需要开发具有成本优势的新型贱金属电子浆料。铜电极浆料因为整体优势而受到广泛关注。电子浆料在印刷使用过程中对粘度、触变性等流变性能有着严格的要求,而流变性能主要由有机载体决定。通过正交试验的方法,系统地研究了有机载体中各成分的配比对铜电极浆料粘度、触变性的影响。表征了烧结后铜膜的方阻、附着力。结果表明,粘结剂乙基纤维素对铜浆性能影响最大。当蓖麻油为质量分数9%,氢化蓖麻油为2%,乙基纤维素为3%时,能得到综合性能最优的铜浆。在950℃烧结2 h后可得到方阻小于2.97 mΩ/□、附着力高于4.13 MPa的铜膜。     

高温铜电子浆料的制备及性能研究

以铜粉、玻璃粉和有机载体为原料,采用丝网印刷将铜浆料印刷到氧化铝陶瓷基片上,制备高温烧结型铜电子浆料。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪和四探针导电性测试仪对烧结后的试样行了表征。结果表明:在氮气保护性气氛下、烧结温度为450℃、玻璃粉质量分数为8%时,铜电子浆料烧结后的铜导电膜层导电性最佳,方阻值为23.62 mΩ/□,133 d内电阻的变化率仅为28.7%,铜导电膜层光滑平整。     

ULSI制备中多层布线导体铜的抛光液与抛光技术的研究

提出了在碱性浆料中ＵＬＳＩ多层布线导体铜化学机械抛光的模型,对铜ＣＭＰ所需达到的平面化、选择性、抛光速率控制、浆料的稳定及洁净度、抛光液成分的优化选择进行了实验研究。     

厚膜浆料的新进展

近年来厚膜浆料又有新的发展。本文着重介绍以杜邦公司为代表的世界先进国家新开发的金属有机浆料、铜系浆料、薄层金属导体浆料、介质浆料、光化学刻蚀细线浆料等目前达到的水平。     

适用于铜电极的厚膜电阻浆料

本文描述了适用于铜电极的LaB6厚膜电阻浆料,在以前的工作基础上,对LaB6的球磨工艺、玻璃釉的组分以及有机载体进行重新选择和实验,从而得到具有优异电性能的厚膜电阻浆料。     

ULSl制备中Cu布线的CMP技术及抛光液的研究

对ULSI制备中铜布线技术作了系统的介绍,对CMP相关技术抛光机理、浆料的种类及成分均作了整体的分析和论述,并对目前存在问题及解决的方法和发展方向进行了分析讨论。此外,还对新研制的一种新型、高效、无污染的浆料进行介绍了。     

贱金属电子浆料导电机理研究

报道了铝、铜、镍、锌等贱金属的电子浆料。通过对铝电子浆料进行Ｘ射线衍射分析、扫描电镜分析、热重和差热分析，表明贱金属电子浆料内的玻璃成分熔蚀了贱金属粒子表面的氧化物，使其能互相熔接在一起，形成导电网络。而贱金属表面氧化物的钝化性使烧结后的导电膜具有一定稳定性。这一导电机理能成功地解释贱金属电子浆料的一些实验现象     

一种应用于全印制电子沉铜催化浆料制备及其应用

制备出一种应用于全印制电子沉铜催化浆料,采用电化学工作站的开路电位-时间(OCP-t)的技术,测定活化浆料引发沉铜的Emix-t曲线,比较不同含银量对引发过程的影响;在此基础上,应用于制造电子标签(RFID)。结果表明:随银含量增大,缓慢生成铜活性中心的诱导时间越短,活性越高;沉铜催化浆料及其对应的工艺加成法制作的电子标签导电性和结合力符合工业化要求,可以作为一种全印制电子技术来推广应用。     

选择性抛光液的研究

抛光液是化学机械平坦化的关键耗材,而针对STI和铜线的抛光,通常使用选择性抛光液。采用二氧化铈作为研磨颗粒的第二代抛光液,具有自动停止的特点,配合粗抛和精抛,能够十分有效解决目前STI存在的工艺缺点。而针对铜线的抛光,介绍了有机物作为研磨颗粒的抛光液,具备十分卓越的选择比,高产出和低缺陷,将是今后重点发展的产品类型之一。     

A new weakly alkaline slurry for copper planarization at a reduced down pressure

This study reports a new weakly alkaline slurry for copper chemical mechanical planarization （CMP）, it can achieve a high planarization efficiency at a reduced down pressure of 1.0 psi. The slurry is studied through the polish rate, planarization, copper surface roughness and stability. The copper polishing experiment result shows that the polish rate can reach 10032 A/rain. From the multi-layers copper CMP test, a good result is obtained, that is a big step height （10870 A） that can be eliminated in just 35 s, and the copper root mean square surface roughness （sq） is very low （〈 1 rim）. Apart from this, compared with the alkaline slurry researched before, it has a good progress on stability of copper polishing rate, stable for 12 h at least. All the results presented here are relevant for further developments in the area of copper CMP.     

ULSI多层铜布线CMP影响因素分析研究

研究了ULSI多层互连工艺中铜布线的CMP的机理;对影响抛光速率和抛光后表面状态的诸因素,如抛光条件、抛光方式和抛光耗材进行了分析;特别针对抛光液对铜布线CMP的影响,提出了目前存在的主要问题,并对未来的研究方向和研究内容进行了展望。     

不含抑制剂的碱性抛光液对铜布线平坦化的研究

本文提出一种碱性铜布线抛光液,其不含通用的腐蚀抑制剂,并对其化学机械抛光和平坦化 (CMP)性能进行了研究。首先研究了此抛光液对铜的静态腐蚀速率和抛光速率,并与含抑制 剂的铜抛光液做了对比实验。在静态条件下,此不含抑制剂的碱性铜抛光液对铜基本无腐蚀速率,而在动态抛光过程中对铜有较高的速率。而含抑制剂的抛光液对静态腐蚀速率略有降低,但是却大幅度降低了铜的去除速率。另外,对铜布线的化学机械平坦化研究表明,此不含抑制剂的碱性铜抛光液能够有效的去除铜布线表面的高低差,有较高的平坦化能力。此抛光液能够应用于铜CMP的第一步抛光,能够去除大量多余铜时初步实现平坦化。     

用于铜的化学机械抛光液的研究

文中介绍了一种以碱性抛光液对铜进行全局平面化的方法 ,讨论了以 Si O2 水溶胶为磨料的抛光液在Cu-CMP过程中的化学 (络合 )作用及反应机理 ,并给出了抛光液的配比及上机实验结果。结果表明 :该抛光液用于对带有阻挡层和介质层的铜抛光 ,达到了对铜层的高去除速率和高选择比 ,取得了较好的全局平面化效果     

Characterization and optimization of copper chemical mechanical planarization

The feature scale planarization of the copper chemical mechanical planarization (CMP) process has been characterized for two copper processes using Hitachi 430-TU/Hitachi T605 and Cabot 5001/Arch Cu10K consumables. The first process is an example of an abrasive-free polish with a high-selectivity barrier slurry, while the second is an example of a conventional abrasive slurry with a low-selectivity barrier slurry. Copper fill planarization has been characterized for structures with conformal deposition as well as with bumps resulting from bottom-up fill. Dishing and erosion were characterized for several structures after clearing. The abrasive-free polish resulted in low sensitivity to overpolish and low saturation levels for dishing and erosion. Consequently, this demonstrated superior performance when compared to the International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS) 2000 roadmap targets for planarization. While the conventional slurry could achieve the 0.13-μm technology node requirements, the abrasive-free polish met the planarization requirements beyond the 0.10-μm technology node.     

铜化学机械抛光工艺中碟形缺陷的优化

铜化学机械抛光是近些年发展最快的一种工艺,铜碟形是铜化学机械抛光工艺中的主要问题之一。严重的碟形缺陷会造成产品良率的缺失,使得利润下降。碟形是由于在抛光过程中铜线与介质层不同的抛光速率所导致。文章详细地介绍了铜化学机械抛光的基本步骤和不同作用,然后指出了在抛光过程中碟形产生的基本原理,最后对抛光过程中最重要的抛光液及其成份对碟形的影响进行了分析。通过试验各种成分的剂量组成不同配方的抛光液,最终给出了减少碟形的具体改进方案。     

ULSI多层互连中W-CMP速率研究

随着IC制造技术进入到亚深微米时代,化学机械抛光(CMP)工艺成为ULSI多层布线的关键技术之一。分析了W-CMP的机理,抛光液对W材料表面具有化学腐蚀和机械研磨的双重作用,对抛光速率有着重要的影响。在分析了抛光液中各组分的作用基础上,重点研究了专用的氧化剂、磨料、pH值调节剂和抛光液流量对CMP速率的影响,优化配制了高速率、高平整的碱性W抛光液。实验证明,抛光液流量为150mL/min,V(硅溶胶):V(水)=1:1,有机碱为5mL/L,活性剂为5mL/L,H2O2质量浓度为20mL/L时,能够获得较高的抛光速率,并实现了全局平坦化。最后对W-CMP中存在的问题和发展趋势进行了分析和展望。     

ULSI制造中Cu的电化学机械抛光

电化学机械抛光(ECMP)技术可以在低压力下进行,有可能替代化学机械抛光(CMP)技术,满足含易碎、低介电常数材料的小尺寸特征结构的ULSI中Cu的抛光要求。利用自制的抛光液和改装的抛光机对晶圆片和图案晶圆片上的Cu进行电化学机械抛光,研究了抛光电压、抛光台转速、抛光压力和抛光液流量对抛光速率的影响,发现在抛光电压为4.7V、流量为150～200mL/min、抛光台转速为30～40r/min、抛光压力为3.45kPa时能达到较好的抛光速率。考察了抛光电压对图案晶圆片上台阶高度减小效率的影响,发现台阶高度减小效率随抛光电压增大而减小,并且对抛光机理做了初步分析。