河北省教育厅科研基金(2011128)
- 作品数：13 被引量：36H指数：4
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- 相关机构：河北工业大学河北联合大学河北科技大学更多>>
- 发文基金：河北省教育厅科研基金河北省自然科学基金国家中长期科技发展规划重大专项更多>>
- 相关领域：电子电信金属学及工艺一般工业技术更多>>
- 粗糙度和尖峰高度对粗糙铜晶圆表面化学反应动力学参数的影响
- 2014年
- 根据液固化学反应特性和欧几里得有效面积公式,建立了适用于粗糙晶圆表面的化学反应动力学方程,得到了不同晶圆表面的化学反应速率常数和化学机械平坦化(CMP)前后晶圆质量差。根据晶圆表面不同位置的lg(RMS height)-lgx拟合直线斜率和截距的平均值,得到了每个晶圆表面的分形维数与尺度系数,进一步得到了铜膜化学反应分级数。通过分析晶圆表面分形维数对化学反应动力学参数的影响,可以得出:当表面分形维数为2.917时,铜膜的化学反应分级数为1,此时铜膜的络合反应过程中的所有瞬时反应数量达到最小值。最后的验证试验表明:晶圆表面分形维数越大,CMP后尖峰消除量越大,即铜膜表面化学反应速率越快;晶圆表面分形维数越小,CMP后粗糙度下降越明显,即铜膜表面化学反应均匀性越好。
- 李炎刘玉岭牛新环王傲尘李洪波
- 关键词：质量作用定律动力学方程分形维数粗糙度
- TSV阻挡层碱性抛光液对Ti/Cu去除速率的影响被引量：3
- 2013年
- 在硅通孔(through silicon via,TSV)的铜互连技术中,对于阻挡层的抛光,Ti和Cu去除速率非常重要。实验中采用的阻挡层材料为Ti,主要研究了pH值和氧化剂(H2O2)对Ti和Cu去除速率的影响。得到的实验结果表明pH值为10时,Ti的去除速率较高,Cu的去除速率很低;加入体积分数30%的氧化剂时,Ti的去除速率最高,Cu的去除速率较低。在pH值为10、加入氧化剂的体积分数为30%的条件下,对TSV阻挡层的修正能力为100～130 nm/min。可知,pH值和氧化剂对Ti/Cu的化学机械抛光(CMP)有很大的影响。
- 马锁辉王胜利刘玉岭王辰伟杨琰
- 关键词：阻挡层去除速率
- 铜膜化学机械抛光工艺优化
- 2014年
- 对d为300mm blanket铜膜进行了低压低浓度化学机械抛光实验,分析了抛光工艺参数和抛光液组分对铜膜去除速率及其非均匀性的影响。通过实验表明,当抛光压力为13.780kPa,抛光液流量为175mL/min,抛光机转速为65r/min,0.5%磨料,0.5%氧化剂,7%鳌合剂,铜膜去除速率为1 120 nm/min,片内速率非均匀性为0.059,抛光后铜膜表面粗糙度大幅度下降,表面状态得到显著改善。
- 李炎刘玉岭李洪波樊世燕唐继英闫辰奇张金
- 关键词：化学机械抛光碱性抛光液磨料表面粗糙度
- 混合磨料对LED用蓝宝石衬底CMP质量的影响被引量：7
- 2012年
- 分析了混合磨料在蓝宝石衬底化学机械抛光(CMP)过程中的作用机理,并对比了SiO2水溶胶磨料和SiO2与Al2O3混合磨料对蓝宝石衬底去除速率的影响。研究表明,在主磨料SiO2水溶胶中加入浓度为20mL/L同粒径纳米级的Al2O3可以使CMP过程中的化学作用与机械作用达到相互平衡,使抛光去除速率得到明显提高。在距抛光终点5～10min通过调整工艺参数与抛光液配比,使表面粗糙度由2.32nm降至0.236nm。
- 于江勇刘玉岭牛新环李英的夏显召
- 关键词：蓝宝石衬底化学机械抛光混合磨料速率
- 铜互连线低磨料化学机械平坦化机制被引量：6
- 2015年
- 主要研究了低磨料浓度下铜互连线的平坦化机制,建立了凸处和凹处的铜膜去除模型,并在MIT 854铜布线片上进行了验证实验,进一步证明了机制模型的正确性。在工作压力存在的条件下,凸处铜膜的去除以化学机械作用为主,凹处铜膜去除以化学作用为主,由此得出,在忽略机械作用对化学反应增益作用的前提下,低磨料浓度有利于得到较高的高低处速率差,进而实现晶圆的表面平坦化。在MIT 854铜布线片上进行了实验验证,实验证明,当磨料浓度为0.5%时,铜膜的去除速率已达到最大值,此时,线宽/线间距(L/S)为100μm/100μm,50μm/50μm和10μm/10μm的铜线条剩余高低差分别由初始的470,460和450 nm变为平坦化后的30.0,15.0和3.1 nm,另外还得出宽线条比窄线条对抛光液的利用率要高,为了实现进一步的平坦化,提高窄线条区域对抛光液的利用率成为重中之重。
- 李炎张宏远刘玉岭王傲尘李洪波
- 关键词：化学机械平坦化铜互连线
- CMP工艺参数对TiO_2薄膜去除速率的影响被引量：4
- 2014年
- 在TiO2薄膜化学机械抛光(CMP)加工过程中,TiO2薄膜的材料去除速率(MRR)非常重要。对抛光工艺参数进行了优化研究,CMP实验采用自主配制的碱性抛光液对TiO2进行抛光,研究了抛光压力、抛光液流量、抛光头转速和抛光盘转速对材料去除速率的影响。实验结果表明:在抛光压力为1 psi(1 psi=6 895 Pa)、抛光液流量为250 mL/min、抛光头转速为87 r/min、抛光盘转速为80 r/min的工艺条件下,TiO2薄膜去除速率达到61.2 nm/min,既节约了成本又保证了较高的材料去除速率。
- 李彦磊段波周建伟杨瑞霞牛新环
- 关键词：TIO2薄膜去除速率
- 硼掺杂浓度对金刚石薄膜电极的影响
- 2013年
- 金刚石由于其独特的物理和化学性质,使其成为电极材料的首选。通过热丝化学气相沉积(HFCVD)技术,在钽片上制备了p型掺硼金刚石(BDD)薄膜电极。通过掺入硼元素在金刚石带隙间引入杂质能级,改变了电极的电学特性,同时硼替位碳原子改变了金刚石的结构。通过原子力显微镜(AFM)和循环伏安法(CV)分析讨论了硼掺杂浓度对BDD电极的表面形貌和电化学特性的影响。结果表明,优化硼掺杂浓度可以使薄膜有好的致密性和稳定的电化学性质。硼掺杂浓度优化后制备的BDD电极电化学窗口可达3.8 V。
- 郭倩檀柏梅高宝红甄加丽赵云鹤
- 关键词：硼掺杂
- 乙醇对低磨料CMP过程中铜膜凹凸处去除速率选择性的影响被引量：1
- 2014年
- 根据相似相容原理,在低磨料浓度CMP过程中,利用乙醇对多羟多胺螯合剂的降黏特性来提高铜膜表面凹凸处抛光速率的选择性。根据抛光液中各组分浓度对动态和静态条件下铜膜去除速率的影响获得乙醇加入量的最大值;通过螯合剂、氧化剂与乙醇对动静态条件下铜膜去除速率的相互作用关系来确定各组分的最佳浓度。最终得出当各组的体积分数为:磨料0.5%,螯合剂10%,H2O20.5%,乙醇1%时,铜膜表面拥有最大的凸处和凹处速率比。在MIT 854铜布线片上进行平坦化试验,结果表明:该抛光液能够很大程度的减小布线表面的高低差,拥有较强的平坦化能力。红外光谱检测结果表明:在CMP过程中,铜膜表面不会生成副产物乙酸乙酯。上述结果进一步证实了该抛光液的实用性。
- 李炎刘玉岭卜小峰王傲尘
- 关键词：化学机械抛光乙醇
- 铜膜高去除速率CMP碱性抛光液的研究及其性能测定被引量：3
- 2014年
- 目的探索适合于TSV技术的最佳CMP工艺。方法在碱性条件下,利用碱性FA/O型鳌合剂极强的鳌合能力,对铜膜进行化学机械抛光,通过调节抛光工艺参数及抛光液配比,获得超高的抛光速率和较低的表面粗糙度。结果在压力27.56 kPa,流量175 mL/min,上下盘转速105/105 r/min,pH=11.0,温度40℃,氧化剂、磨料、螯合剂体积分数分别为1%,50%,10%的条件下,经过CMP平坦化,铜膜的去除速率达2067.245 nm/min,且表面粗糙度得到明显改善。结论该工艺能获得高抛光速率。
- 李炎孙鸣李洪波刘玉岭王傲尘何彦刚闫辰奇张金
- 关键词：表面粗糙度
- 新型表面活性剂对低磨料铜化学机械抛光液性能的影响被引量：6
- 2014年
- 介绍了一种用于铜膜化学机械抛光的多元胺醇型非离子表面活性剂。研究了该表面活性剂对抛光液表面张力、黏度、粒径、抛光速率和抛光后铜的表面状态的影响。抛光液的基本组成和工艺条件为:SiO2 0.5%,H2O2 0.5%,FA/OII型螯合剂5%(以上均为体积分数),工作压力2 psi,抛头转速60 r/min,抛盘转速65 r/min,抛光液流量150 mL/min,抛光时间3 min,抛光温度21°C。结果表明,微量表面活性剂的加入能显著降低抛光液的表面张力并大幅提高抛光液的稳定性,但对静置24 h后抛光液黏度的影响不大。表面活性剂含量为0%～2%时,随其含量增大,化学机械抛光速率减小,抛光面的粗糙度降低。
- 李炎刘玉岭李洪波唐继英樊世燕闫辰奇张金
- 关键词：铜化学机械抛光非离子表面活性剂黏度
