CZSiGe单晶的 FTIR光谱研究

利用傅立叶红外光谱(FTIR)测试技术,研究了掺锗CZSi的低温和常温红外吸收光谱。发现高浓度Ge掺入CZSi在红外吸收光谱中引起的波数为1118cm^-1、710cm^-1,和800cm^-1,的新红外吸收峰,这些峰的吸收强度随Ce含量的增加也逐渐增强;碳的红外吸收峰(607cm^-1)则向低频方向移动。同时利用X射线单晶衍射技术(SCXRD)测定了SiGe(Ge：10wt％)单晶的晶格常数,结果表明晶格常数由Si单晶的0．54305nm变为0．5446nm。     

金刚石膜电化学清洗硅片表面有机沾污的研究

采用金刚石膜电极的电化学方式在专用水基清洗剂中不断产生强氧化剂过氧焦磷酸根离子(P2O4-8),并将此方式作为金刚石膜电化学清洗工艺步骤的第一步,用于氧化去除硅片表面的有机沾污.通过与RCA清洗进行对比实验,并应用X射线光电子谱和原子力显微镜进行清洗效果的检测,结果表明,本清洗工艺处理后的硅片表面有机碳含量更少,微粗糙度小,明显优于现有的RCA清洗工艺.     

用于TSV硅衬底的碱性抛光液研究

在穿透硅通孔(TSV)工艺中,研究了碱性抛光液组分的组合方式和抛光液的稀释倍数对硅衬底去除速率的影响。分析了硅衬底的去除机理;研究了抛光液对Si/Cu去除速率的选择性;研究了抛光液的存储时间不同时pH值和硅衬底去除速率的变化。该抛光液通过在硅溶胶中依次加入表面活性剂、无机碱、有机胺碱,再用去离子水稀释15倍配制而成,并应用于TSV图形片。实验结果表明:该抛光液对硅衬底的去除速率较高,达到1.045 μm/min;采用该抛光液对TSV图形片抛光120 s后,铜柱露出2 μm;抛光液储存时间30天后,硅衬底去除速率仅损失1.3%。该碱性抛光液满足半导体制造行业要求。     

CMP专用大粒径硅溶胶研磨料生长及控制机理

为满足甚大规模集成电路(ULSI)互连结构高质量、高效率化学机械抛光(CMP)的要求,以LaMer模型为理论指导,对恒液面聚合生长法制备大粒径、低分散度硅溶胶研磨料的粒径增长阶段进行了机理分析,并讨论了加料速率对平均粒径及分散度的影响;优化加料速率为3.6 mL/min,以此控制体系中硅酸浓度的变化趋势,避免产生两种类型的新晶核,实现了单纯的粒径增长.以胶粒平均粒径28nm、分散度1.13的母液制备出粒径57nm、分散度1.07的硅溶胶.通过工艺调整并按照分级生长模式,进一步制得符合高质量、高效率CMP专用的大粒径(平均粒径为112nm)、低分散度(接近于1.00)硅溶胶研磨料.     

碱性条件下铝CMP的机理分析及实验优化

依据铝的电化学腐蚀特性,阐明了碱性条件下铝化学机械抛光(CMP)的机理。由于铝的硬度较低,在抛光过程中容易产生微划伤等缺陷,因此首先探索出适宜铝化学机械抛光的低压条件(4 psi,1 psi=6.895 kPa)。此外,提出两步抛光的方法,在抛光初期采用压力4 psi,抛光液由质量分数为40%的纳米级硅溶胶与去离子水(DIW)以体积比1∶1配制,氧化剂(H2O2)体积分数为1.5%,FA/O I型表面活性剂体积分数为1%,调节FA/OⅡ型螯合剂pH值为11.0,获得了较高的铝去除速率(341 nm/min)。在抛光后期采用低压1.45 psi,抛光液主要成分为体积分数5%的FA/O表面活性剂,并在较大体积流量(300 mL/min)的条件下进行抛光,充分利用表面活性剂的作用,对实验方案进行优化。采用优化后的实验方案,铝表面的划伤和缺陷显著减少。     

掺锗CZ硅单晶中锗分布形式的研究

利用扫描电镜能谱分析法,对CZ法生长的掺锗浓度不同的硅锗单晶中锗浓度进行了测定,结果发现硅中锗的纵向分布是头部浓度较低,尾部锗浓度较高．根据测定的浓度计算出了该工艺条件下硅锗体单晶中锗的有效分凝系数为Ke≈0．60～0．65．     

磨料对计算机硬盘NiP基板CMP质量的影响

磁盘表面质量直接影响了硬盘的磁存储密度,表面须达到优异的表面光滑度、没有表面缺陷.本文通过对镍磷基板的化学性质分析,讨论了其CMP机理,分析了浆料中的磨料在硬盘基板CMP中的重要性,指出浆料中的磨料不仅起到了机械研磨的作用,同时也充当了微型搅拌器的作用;通过实验分析了碱性浆料下磨料的浓度和粒径对镍磷基板CMP去除速率与表面粗糙度的影响;选用小粒径、低硬度的二氧化硅水溶胶磨料实现了较高的去除速率和较低的表面粗糙度.     

无氧化剂条件下铜钴CMP去除速率的控制北大核心

利用不含氧化剂的碱性抛光液对铜和钴进行化学机械抛光,深入分析了抛光液组分包括硅溶胶磨料、FA/O螯合剂以及非离子表面活性剂对两种金属去除速率的影响规律及作用机理。实验结果表明,铜和钴的去除速率随着磨料质量分数的增加而升高,并且在磨料质量分数低于5%时钴的去除速率为20~30 nm/min,而铜的去除速率几乎为零;加入FA/O螯合剂可增强其与金属离子的络合,从而加快铜和钴的去除速率;非离子表面活性剂可以有效降低铜和钴的表面粗糙度。在抛光液各组分的协同作用下,可以达到两种材料的低表面粗糙度和高去除速率选择性。     

碱性CMP表面活性剂对硅衬底表面状态的影响北大核心

主要研究了硅衬底碱性精抛液中表面活性剂对硅衬底表面粗糙度、表面缺陷以及抛光雾的影响。实验结果表明,随着硅衬底精抛液中表面活性剂体积分数由0％增加到1％,表面粗糙度和表面缺陷数量都呈现出迅速降低的变化趋势,表面活性剂对降低表面粗糙度和减少表面缺陷效果明显。但是当表面活性剂体积分数大于5％时,抛光后硅衬底的表面粗糙度和表面缺陷数量都略有升高。表面活性剂体积分数为5％时,表面粗糙度及表面缺陷数量最小。由抛光雾实验可以看出,随着表面活性剂体积分数的增加,硅衬底精抛后的抛光雾值先降低后升高,进一步验证了当表面活性剂体积分数为5％时,抛光后硅衬底的表面状态最好。