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铝栅去除速率控制机理被引量：3: 2016年; 后形成栅极(RMG)化学机械抛光(CMP)是实现高k介质/金属栅的关键,决定了芯片上器件的可靠性。高去除速率、速率可控性与抑制电化学腐蚀是RMG平坦化抛光液的核心挑战。通过研究氧化剂、FA/OⅡ螯合剂和SiO_2磨料之间的配比,来控制自钝化、络合溶解及传质三个过程的动态平衡,实现高去除速率及速率可控性。实验结果表明,氧化剂体积分数和FA/OⅡ螯合剂体积分数之比为4∶3、SiO_2磨料质量分数为24%时,铝栅CMP的自钝化、络合溶解及传质三个过程之间基本达到平衡,获得了较高的去除速率和较佳的表面粗糙度,分别为286.2 nm/min和12.83 nm。按照该比例成倍加入三种化学试剂,达到了速率可控的目的。; 冯翠月张文倩刘玉岭; 关键词：铝栅去除速率

铜/钽/绝缘介质用碱性化学机械抛光液的优化被引量：3: 2016年; 在工作压力2 psi,抛光头转速55 r/min,抛光盘转速60 r/min,流量150 m L/L,温度22.7°C的条件下,采用一种不含H_2O_2的碱性抛光液对Cu、Ta、SiO_2绝缘介质3种材料进行化学机械抛光(CMP)。通过研究抛光液中SiO_2磨料粒径和用量、FA/O II型螯合剂和非离子型表面活性剂用量对3种材料去除速率的影响,得到了高选择性的阻挡层抛光液:SiO_2粒径为50 nm的浆料20%(质量分数),FA/O II型螯合剂0.15%(体积分数),表面活性剂3%(体积分数)。该抛光液的SiO_2/Ta/Cu去除速率之比为3.4∶1.6∶1.0。采用该抛光液抛光后,铜的表面粗糙度由5.18 nm降至1.45 nm,碟形坑和蚀坑分别由116 nm和46 nm降至42 nm和24 nm。; 张文倩刘玉岭王辰伟高娇娇栾晓东; 关键词：铜钽化学机械抛光去除速率

阻挡层CMP中螯合剂FA/OII对抛光效果的影响(英文)被引量：5: 2015年; 主要研究了螯合剂FA/O II在阻挡层抛光中对去除速率和表面形貌的影响。通过对开路电压和塔菲尔曲线的检测,研究了Cu在螯合剂溶液中的溶解过程,结果表明FA/O II对Cu有很强的螯合能力,能够提高Cu的去除速率。此外,研究了螯合剂对12英寸(1英寸=2.54 cm)Cu,Ta和TEOS光片去除速率的影响,结果表明当抛光液由体积分数为50%的硅溶胶、体积分数为0.07%的螯合剂和体积分数为3%的活性剂组成时,Cu的去除速率被提高到31 nm/min,并且满足Cu,Ta和TEOS的速率选择比,这种情况非常有利于碟形坑/蚀坑的修正,而且抛光后的表面粗糙度较低。此外,在不同浓度的螯合剂下,对12英寸布线片电阻差值进行了检测,发现体积分数为0.1%的FA/O II对细线条处Cu的钝化作用最强,FA/O II的体积分数为0.05%时,细线条处Cu的去除速率达到最大。上述结果对阻挡层抛光的进一步研究有重要参考价值。; 荣颖佳王胜利刘玉岭王辰伟高娇娇张文倩; 关键词：II

铝栅化学机械抛光工艺被引量：1: 2015年; 探讨了抛光液组成和机械抛光工艺参数(包括抛光压力、转速、抛光液流速和抛光时间)对铝栅化学机械抛光过程中铝的去除速率的影响,确定抛光液的组成为:氧化剂H_2O_2 1.0%(体积分数,下同),螯合剂FA/O II 0.4%,非离子表面活性剂FA/O I 2.0%,纳米硅溶胶磨料12%,pH 10。粗抛工艺参数为:抛光压力3.0 psi,转速50 r/min,抛光液流速250 m L/min,抛光时间240 s。精抛工艺参数为:抛光压力2.0 psi,转速45 r/min,抛光液流速150 m L/min,抛光时间240 s。粗抛时铝的去除速率为330 nm/min,精抛时铝的去除速率为210 nm/min。通过2种抛光工艺相结合,铝栅表面粗糙度可达13.26 nm。; 冯翠月张文倩刘玉岭; 关键词：铝栅化学机械抛光磨料去除速率表面粗糙度

CMP中新型碱性阻挡层抛光液的性能被引量：3: 2015年; 介绍了一种不含腐蚀抑制剂苯并三氮唑(BTA)和氧化剂的弱碱性阻挡层抛光液。通过测量抛光液的pH值、Zeta电位、黏度、粒径大小及粒径分布随放置时间的变化来研究抛光液的稳定性;该抛光液与商业阻挡层抛光液进行比较,通过测试抛光后的晶圆表面状态,发现该抛光液有利于化学机械抛光(CMP)后清洗;在E460E机台上研究抛光液中各种成分(磨料、FA/O螯合剂)和抛光液pH值对Cu,Ta和SiO2去除速率选择比的影响。实验研究结果表明该弱碱性阻挡层抛光液使用保质期长达一个月以上并且利于CMP后清洗,抛光后的晶圆表面无氧化铜结晶和BTA颗粒。抛光实验结果显示磨料、FA/O螯合剂和pH值对Cu,Ta和SiO2去除速率选择比有不同的影响,其中影响最大的是磨料质量分数。; 栾晓东刘玉岭王辰伟高娇娇张文倩; 关键词：阻挡层选择比

超精度石英玻璃的化学机械抛光被引量：9: 2017年; 在工作压力为2 psi(1 psi=6 894.76 Pa)、抛光头转速为55 r/min、抛盘转速为60 r/min、流量为50 mL/min的条件下,对3英寸(1英寸=2.54 cm)的石英玻璃(99.99%)进行化学机械抛光(CMP)实验。分别研究了磨料质量分数(4%,8%,12%,16%,20%)、FA/OⅠ型螯合剂体积分数(1%,2%,3%,4%,5%)和FA/O型活性剂体积分数(1%,2%,3%,4%,5%)对石英玻璃化学机械抛光去除速率的影响。实验结果表明:随着磨料质量分数增加,石英玻璃去除速率明显提高,从11 nm/min提升到97.9 nm/min,同时表面粗糙度(Ra)逐渐降低,从2.950 nm降低到0.265 nm;FA/OⅠ型螯合剂通过化学作用对去除速率有一定的提高,Ra也有一定程度的减小,能够降低到0.215 nm;FA/O型活性剂的加入会导致去除速率有所降低,但是能够使Ra进一步降低至0.126 nm。最终在磨料、FA/OⅠ型螯合剂、FA/O型活性剂的协同作用下,石英玻璃去除速率达到93.4 nm/min,Ra达到0.126 nm,远小于目前行业水平的0.9 nm。; 王仲杰王胜利王辰伟张文倩郑环; 关键词：集成电路石英玻璃表面粗糙度去除速率

阻挡层CMP中铜钴电偶腐蚀的影响因素被引量：2: 2017年; 在Co化学机械抛光(CMP)过程中,Co的化学反应活性强于Cu,Co/Cu界面存在较大的电化学腐蚀电位差。采用动电位扫描电化学技术,表征金属铜钴表面的电化学反应。采用降低Cu/Co接触腐蚀电位差的方法,表征铜钴电偶腐蚀。研究了阻挡层CMP中影响铜钴电偶腐蚀的几个因素:pH值、H_2O_2和FA/O螯合剂;并对其控制机理进行了深入的研究。实验结果表明:pH值对钴的腐蚀电位影响较大,对铜的腐蚀电位影响不大,随着pH值的增加降低了铜和钴的腐蚀电位差;在碱性环境下,H_2O_2可降低Cu和Co的腐蚀电位差(最小可降到3 mV),可有效抑制Cu和Co之间电偶腐蚀现象的产生;在H_2O_2基电解液中添加适量的FA/O螯合剂有助于降低Cu和Co的腐蚀电位差,对抑制Cu和Co电偶腐蚀现象的产生具有重大的作用。; 付蕾刘玉岭王辰伟张文倩马欣韩丽楠; 关键词：钴铜电偶腐蚀 H2O2

碱性条件下CMP参数对铝栅表面粗糙度的影响被引量：2: 2016年; 铝栅化学机械平坦化(CMP)是实现高k介质/金属栅结构的关键技术,决定了芯片上器件性能的完整性、可靠性。针对铝的特性,以质量传递和温度传递理论作为依据,采用控制化学作用与机械作用相平衡的平坦化技术路线,研究碱性条件下铝栅化学机械抛光工艺参数对铝栅表面粗糙度的影响,以此确定铝栅粗抛过程的工艺参数。实验结果表明铝栅粗抛过程所需最优化工艺参数为:抛光头转速50 r/min,抛光液流量150 mL/min,抛光时间180 s,抛光机下压力3.0 psi(1 psi=6 895 Pa),此时原子力显微镜观察到的铝表面状态最好,表面粗糙度为2.08 nm,达到了较好的抛光效果。; 冯翠月张文倩刘玉岭; 关键词：铝栅碱性抛光液抛光工艺

300mm硅晶圆粗抛速率优化被引量：4: 2016年; 针对直径300 mm硅晶圆的粗抛,研究了不同稀释比例的FA/O型硅片粗抛液对硅去除速率的影响,发现按1∶30的体积比稀释时硅片背面去除速率偏低。通过深入分析1∶30的稀释体积比下温度与硅去除速率的关系,对抛光液和工艺进行调整优化,提高了硅片去除速率。优化结果表明,硅晶圆背面和正面抛光的启动温度和最高温度均上升了约1℃,同时5.5 min内背面去除量由3.34μm增至3.67μm,15 min内正面去除量由10.075μm提高到12.285μm,均满足工业要求。进而对抛光液循环使用寿命进行了验证,结果表明FA/O型硅粗抛液使用寿命可达300 min,有利于降低生产成本。; 张文倩刘玉岭王辰伟洪姣王娟栾晓东; 关键词：硅晶圆温度使用寿命

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张文倩

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