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高分散性CeO_(2)抛光液的制备及其化学机械抛光性能研究
1
作者 许宁 林雨 +6 位作者 雒玉欣 马家辉 习世龙 霍宇 高凯龙 高梓恒 王卓 《中国稀土学报》 北大核心 2025年第6期1292-1302,共11页
采用两步法(化学共沉淀法+熔盐法)制备了CeO_(2)纳米磨粒,探讨了陈化温度对CeO_(2)磨粒的粒径尺寸和分布的影响。将CeO_(2)磨粒通过球磨配制成固含量为1.0%的抛光液,重点研究了pH及表面活性剂种类和含量对抛光液分散稳定性及抛光性能的... 采用两步法(化学共沉淀法+熔盐法)制备了CeO_(2)纳米磨粒,探讨了陈化温度对CeO_(2)磨粒的粒径尺寸和分布的影响。将CeO_(2)磨粒通过球磨配制成固含量为1.0%的抛光液,重点研究了pH及表面活性剂种类和含量对抛光液分散稳定性及抛光性能的影响,探讨了表面活性剂对抛光液的分散机理。结果表明:在陈化温度为60℃时,CeO_(2)磨粒粒径分布均匀,粒径尺寸为100 nm,颗粒存在一定的团聚现象。采用有机酸PAA(聚丙烯酸)和无机盐SHMP(六偏磷酸钠)作为表面活性剂,当pH=6,PAA的添加量为2.0%时,吸光度最大、Zeta电位绝对值为25.1 mV;SHMP的添加量为0.5%时,Zeta电位绝对值为14.3 mV,对比发现PAA对CeO_(2)抛光液分散稳定性的提升较SHMP更明显。其次,加入表面活性剂后,CeO_(2)抛光液对石英玻璃的去除率和表面粗糙度均有提升,添加2.0%PAA的抛光液对石英玻璃的材料去除率为723.43 nm·min-1,表面粗糙度为0.1076 nm,较无表面活性剂CeO_(2)抛光液对石英玻璃的材料去除率提升了15.39%,表面粗糙度降低了59.99%。本工作认为PAA作为有机酸表面活性剂含有-COOH基团,在水中易电离,形成-COO-基团,一部分会吸附在CeO_(2)表面形成静电吸附作用,一部分会与铈离子发生化学反应,形成空间位阻效应,阻碍纳米磨料之间的团聚,提高抛光液的分散稳定性,这对促进抛光液抛光性能提升具有重要意义。 展开更多
关键词 CeO_(2) 表面活性剂 抛光液 分散性 化学机械抛光
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碳化硅肖特基器件的氧化退火技术优化
2
作者 陈彤 何佳 《信息记录材料》 2026年第1期1-3,7,共4页
碳化硅肖特基器件性能受氧化退火工艺参数不当与界面缺陷难以有效控制等因素制约。基于此,本研究提出基于多因素协同调控与缺陷精准抑制的氧化退火技术优化方案,通过设计多组对比实验和正交实验,系统探究退火气氛组成、温度及时间等参... 碳化硅肖特基器件性能受氧化退火工艺参数不当与界面缺陷难以有效控制等因素制约。基于此,本研究提出基于多因素协同调控与缺陷精准抑制的氧化退火技术优化方案,通过设计多组对比实验和正交实验,系统探究退火气氛组成、温度及时间等参数对器件性能的影响规律,并采用离子注入和动态气氛控制技术优化界面质量。同时,通过多种表征手段综合分析器件性能。结果表明:优化后的氧化退火工艺使器件正向导通电压降低27.0%、反向漏电流减少81.3%、肖特基势垒高度提升15.9%、表面粗糙度下降42.2%,碳化硅肖特基器件的综合性能得到有效提升,该研究结果可为其大规模工业化生产提供可靠的技术支持。 展开更多
关键词 碳化硅肖特基器件 氧化退火技术 工艺参数优化 界面缺陷控制
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研磨和抛光参数对(001)面β-Ga_(2)O_(3)单晶衬底表面质量的影响
3
作者 高飞 王英民 +3 位作者 程红娟 张嵩 董增印 辛倩 《半导体技术》 北大核心 2025年第9期915-921,共7页
衬底的表面质量对卤化物气相外延(HVPE)法生长的同质外延薄膜的质量至关重要。研究了(001)面β-Ga_(2)O_(3)单晶衬底研磨和抛光工艺中研磨盘材质、研磨压力、抛光垫种类等参数对材料去除速率(v_(R))、表面粗糙度(R_(a))和表面质量的影... 衬底的表面质量对卤化物气相外延(HVPE)法生长的同质外延薄膜的质量至关重要。研究了(001)面β-Ga_(2)O_(3)单晶衬底研磨和抛光工艺中研磨盘材质、研磨压力、抛光垫种类等参数对材料去除速率(v_(R))、表面粗糙度(R_(a))和表面质量的影响。实验结果表明,采用树脂铜盘、树脂锡盘和SUBA800抛光垫配合3μm粒径的多晶金刚石液研磨,均可以实现塑性域去除,v_(R)分别为3.13、1.23、0.25μm/min,R_(a)分别为16.2、13.2和7.81 nm。在化学机械抛光(CMP)过程中,抛光垫的物性参数直接影响v_(R)和表面质量,采用阻尼布可以实现R_(a)小于0.2 nm、无亚表面损伤的原子级平整表面。采用此衬底进行HVPE法生长的同质外延薄膜形貌均匀,未发现加工相关的缺陷。 展开更多
关键词 (001)面β-Ga_(2)O_(3) 原子级平整 表面粗糙度 材料去除速率 化学机械抛光(CMP)
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双面化学机械抛光工艺中抛光工况优化 被引量：3
4
作者 王现刚 刘奕然 曹军 《微纳电子技术》 2025年第1期127-136,共10页
在双面化学机械抛光过程中,晶圆与抛光垫之间的相对运动状态是影响晶圆表面加工质量,尤其是全局平坦度的关键因素。为了提高在双面化学机械抛光过程中晶圆表面全局平坦度,在双面化学机械抛光基本尺寸结构的基础上,构建了数学模型,并以... 在双面化学机械抛光过程中,晶圆与抛光垫之间的相对运动状态是影响晶圆表面加工质量,尤其是全局平坦度的关键因素。为了提高在双面化学机械抛光过程中晶圆表面全局平坦度,在双面化学机械抛光基本尺寸结构的基础上,构建了数学模型,并以速度平方代替速度对数学模型进行了有效的简化。然后,利用Python软件对晶圆相对上、下抛光垫的运动状态进行仿真模拟,引入变量β来量化晶圆表面全局平坦度。仿真结果表明,在机械结构恒定时,晶圆表面全局平坦度由上、下抛光垫自转角速度以及行星轮公转和自转角速度决定。上、下抛光垫自转角速度对晶圆表面全局平坦度的影响强于行星轮公转和自转角速度,并进一步提出了一种工况优化策略。 展开更多
关键词 双面化学机械抛光 数学模型 工况优化 晶圆自转 全局平坦度
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钴化学机械抛光中抛光液及清洗剂的研究进展
5
作者 张力飞 路新春 +1 位作者 张佳磊 赵德文 《材料导报》 北大核心 2025年第6期222-231,共10页
在当今集成电路技术飞速发展的时代背景下,随着工艺节点不断缩小至纳米级,互连结构及其工艺技术的挑战愈发严峻。钴(Co)作为一种新兴的金属材料,凭借其出色的热稳定性、优异的空隙填充能力和对铜(Cu)布线的强附着力,正逐步成为Cu互连阻... 在当今集成电路技术飞速发展的时代背景下,随着工艺节点不断缩小至纳米级,互连结构及其工艺技术的挑战愈发严峻。钴(Co)作为一种新兴的金属材料,凭借其出色的热稳定性、优异的空隙填充能力和对铜(Cu)布线的强附着力,正逐步成为Cu互连阻挡层及潜在互连布线的热门选择。然而,随之而来的是对材料表面平整度与清洁度的极高要求,这直接促使了化学机械抛光(Chemomechanical polishing,CMP)工艺及其后清洗技术的发展与创新。本综述旨在回顾Co作为Cu互连阻挡层和新型互连布线在集成电路中的应用现状,深入分析CMP工艺中抛光液的不同组分对Co去除速率、电偶腐蚀和去除速率选择比等方面的影响。同时,探讨了在CMP清洗过程中清洗剂的关键作用,通过精确设计的化学配方,有效剥离纳米颗粒、有机残留等污染物,确保Co表面达到高度清洁与平整度标准。此外,还敏锐地指出了当前研究中的局限,并对Co的CMP及后清洗技术在追求更环保、更高效方向进行了前瞻性展望。 展开更多
关键词 化学机械抛光 钴 阻挡层 互连层 抛光液 清洗剂
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基于频域滤波面形的毫米级束径离子束驻留时间补偿
6
作者 卞萌 胡海翔 +2 位作者 唐瓦 季鹏 张学军 《光学精密工程》 北大核心 2025年第11期1739-1749,共11页
为提升细束径去除函数对空间波长接近其特征尺寸的面形误差的修正能力,开展了毫米级束径离子束加工收敛率分析及优化研究,提出基于多频段面形“贝壳纹”加工程度的修形能力分析方法,通过分析均方根密度的频域分布特性与各频段的收敛率... 为提升细束径去除函数对空间波长接近其特征尺寸的面形误差的修正能力,开展了毫米级束径离子束加工收敛率分析及优化研究,提出基于多频段面形“贝壳纹”加工程度的修形能力分析方法,通过分析均方根密度的频域分布特性与各频段的收敛率、不同周期面形幅值的加工结果,量化评估细束径去除函数的跨频段误差修正能力。在此基础上通过分析制定加工补偿策略,提出了一种基于频域滤波进行驻留时间补偿的收敛率优化提升方法,提高了可修正频段的收敛率,并通过仿真和实验进行验证。实验结果表明:以加工“贝壳纹”的方式可以实现去除函数多频段面形误差修正能力的高效分析,驻留时间补偿方法可有效提升细束径去除函数可修正频段内的单轮收敛率。针对2 mm半宽去除函数收敛能力发生转折的关键频段(0.186~0.385 mm^(-1)),实际平均收敛率从76.4%提升至91.7%。该方法有助于实现单束径去除函数加工时的全频段误差一致性收敛,适用于高精度光学元件加工。 展开更多
关键词 超精密加工 离子束修形 驻留时间 收敛率 细束径去除函数 修形能力
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典型光学硬脆材料的原子级抛光技术发展现状
7
作者 田英豪 张振宇 +2 位作者 赵枫 彭凯 于志斌 《表面技术》 北大核心 2025年第23期1-33,共33页
随着精密制造技术的发展,光学系统对器件表面质量提出原子级精度要求。典型光学硬脆材料具有硬度高、塑性低及脆性断裂特征,在获得粗糙度低于0.2 nm的原子级光滑表面过程中面临诸多挑战。基于此,系统综述晶体材料(如单晶硅、蓝宝石)与... 随着精密制造技术的发展,光学系统对器件表面质量提出原子级精度要求。典型光学硬脆材料具有硬度高、塑性低及脆性断裂特征,在获得粗糙度低于0.2 nm的原子级光滑表面过程中面临诸多挑战。基于此,系统综述晶体材料(如单晶硅、蓝宝石)与非晶材料(如熔融石英)在加工响应及去除机制方面的差异,梳理化学机械抛光(CMP)、离子束抛光(IBP)、磁流变加工(MRF)、等离子体辅助原子迁移(PAMM)等代表性技术路径。针对单晶硅和蓝宝石,探讨了CMP浆料优化、晶面差异响应、超声辅助等精度提升方法。针对非晶材料熔融石英,归纳了绿色浆料、核壳磨料、多能场辅助及技术联用路径,并对比了多项原子级抛光技术的特点。除粗糙度指标外,还总结了亚表面损伤控制的形成机制和抑制策略,分析了原子级抛光技术在微裂纹抑制和缺陷最小化方面的潜力。最后展望了构建统一去除模型、开发绿色抛光体系、强化能场机制研究及集成多技术联用等未来发展方向,以支撑原子级制造向高效、绿色、智能演进。 展开更多
关键词 原子级抛光 光学硬脆材料 蓝宝石 熔融石英 化学机械抛光
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电子产品制造过程中CMP材料的应用研究 被引量：1
8
作者 刘海军 《电子产品世界》 2025年第3期21-24,共4页
化学机械抛光(chemical mechanical polishing,CMP)是半导体制造工艺中实现晶圆表面平坦化的关键技术,广泛应用于先进制程的生产。通过结合化学反应和机械磨削,CMP工艺能够去除晶圆表面材料,使晶圆表面实现高精度平坦化。从CMP工艺的基... 化学机械抛光(chemical mechanical polishing,CMP)是半导体制造工艺中实现晶圆表面平坦化的关键技术,广泛应用于先进制程的生产。通过结合化学反应和机械磨削,CMP工艺能够去除晶圆表面材料,使晶圆表面实现高精度平坦化。从CMP工艺的基本原理出发,深入探讨了抛光垫和抛光液两类核心CMP材料的特性及其对工艺效果的影响。研究表明,抛光垫的硬度、孔隙率和表面结构显著影响了材料去除速率、表面粗糙度和均匀性;抛光液中磨料颗粒浓度、氧化剂和缓蚀剂配比直接决定了化学作用和机械作用的平衡。最后,总结了CMP材料性能与工艺指标之间的关系,为CMP材料的优化提供了重要依据。 展开更多
关键词 化学机械抛光 抛光垫 抛光液 去除速率 表面粗糙度
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SiC衬底精密抛光分子动力学模拟研究进展
9
作者 张佳誉 孟二超 +1 位作者 孙建林 季建忠 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第4期504-516,共13页
化学机械抛光(chemical mechanical polishing,CMP)是SiC衬底平坦化的关键技术,目前针对CMP工艺已有大量研究,但磨粒、溶液介质与SiC表面协同作用的机理并不明确。分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟是基于牛顿运动定律和量子力学原... 化学机械抛光(chemical mechanical polishing,CMP)是SiC衬底平坦化的关键技术,目前针对CMP工艺已有大量研究,但磨粒、溶液介质与SiC表面协同作用的机理并不明确。分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟是基于牛顿运动定律和量子力学原理,用于揭示物质微观结构和性质之间相互作用的模拟方法,目前被广泛应用于SiC表面去除机理研究。首先分析SiC精密抛光MD模拟常用的势函数,并总结其应用领域,然后对现有的SiC化学机械抛光MD模拟研究进行整合分析。结果表明:Tersoff势函数在机械行为方面的研究中应用较多,而研究SiC表面化学反应和吸附行为使用ReaxFF较多。SiC衬底精密抛光的MD模拟主要分为3类:SiC材料性能、磨粒磨削、SiC表面化学反应。目前大部分研究集中于磨粒与SiC表面的机械行为作用,而对化学反应机理的研究相对较少。未来研究的重点在于利用ReaxFF通过MD模拟研究SiC在各种条件下的反应机理,构建更多势函数以适应不同抛光条件,建立综合模型考虑多种因素对表面相互作用的影响。 展开更多
关键词 碳化硅 分子动力学模拟 化学机械抛光 去除机理 辅助增效
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晶圆抛光技术的专利技术综述
10
作者 陈宝月 《电子工业专用设备》 2025年第3期46-52,共7页
晶圆抛光技术是半导体芯片制造中的重要工艺,是一门在纳米级微观界面上实现对晶片表面的全局平坦化与缺陷控制的高端工艺技术。随着半导体制程从28 nm向3 nm及以下探索,对研磨精度、效率及成品稳定性的需求呈指数级提升。近20年来,全球... 晶圆抛光技术是半导体芯片制造中的重要工艺,是一门在纳米级微观界面上实现对晶片表面的全局平坦化与缺陷控制的高端工艺技术。随着半导体制程从28 nm向3 nm及以下探索,对研磨精度、效率及成品稳定性的需求呈指数级提升。近20年来,全球专利申请量从机械结构优化逐步转向智能化、材料创新与工艺集成,中国企业更是在2015年后实现技术突破与专利布局的快速崛起。综述系统梳理近20年间公开的专利文献,结合技术演进、区域分布、重点分支及前沿趋势,深度解析晶圆抛光技术的创新路径与未来方向。 展开更多
关键词 晶圆 抛光 精度 化学机械抛光 多场辅助 控制 专利
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刚柔耦合模型下的晶圆运动分析及抛光转速影响
11
作者 余欣 刘奕然 曹军 《微纳电子技术》 2025年第10期119-126,共8页
在双面抛光工艺中,晶圆的运动状态对抛光效果有重要影响。利用虚拟样机技术建立刚柔耦合模型,分析双面抛光过程中晶圆的滑移和自转情况对抛光效果的影响。以晶圆表面相对抛光垫的运动轨迹和速度均匀性作为抛光平整性能评价指标,通过调... 在双面抛光工艺中,晶圆的运动状态对抛光效果有重要影响。利用虚拟样机技术建立刚柔耦合模型,分析双面抛光过程中晶圆的滑移和自转情况对抛光效果的影响。以晶圆表面相对抛光垫的运动轨迹和速度均匀性作为抛光平整性能评价指标,通过调节抛光转速分析其对晶圆自转和抛光效果的影响,并研究晶圆自转速度与抛光效果之间的关系。结果表明:晶圆的滑移旋转是由于受抛光垫的非平衡摩擦和载具微碰撞导致,且不同硬度的抛光垫对晶圆的滑移影响很大,为减少晶圆表面划痕和边缘碰撞损伤,应选用合适的抛光垫材料和载具边缘材料;在上抛光垫转速-15 r/min(顺时针旋转)、下抛光垫转速15 r/min(逆时针旋转)、太阳轮转速25 r/min和外齿圈转速10 r/min下,晶圆平整性最好,并具有较高的晶圆自转速度;抛光过程中晶圆自转方向一定,且速度会有波动。 展开更多
关键词 双面抛光 晶圆运动 晶圆自转 抛光转速 晶圆表面均匀性
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双面化学机械抛光工艺中抛光垫修整效果影响因素分析
12
作者 陆曙光 刘奕然 曹军 《微纳电子技术》 2025年第9期108-114,共7页
在双面化学机械抛光过程中,抛光液中的磨粒和被去除的材料碎屑会不断积累,可能导致抛光垫表面微孔堵塞,需要对其进行修整。为了探究双面化学机械抛光工艺中影响抛光垫修整效果的因素,建立了修整器相对于抛光垫运动的数学模型,以修整范... 在双面化学机械抛光过程中,抛光液中的磨粒和被去除的材料碎屑会不断积累,可能导致抛光垫表面微孔堵塞,需要对其进行修整。为了探究双面化学机械抛光工艺中影响抛光垫修整效果的因素,建立了修整器相对于抛光垫运动的数学模型,以修整范围和修整器磨粒在抛光垫上轨迹的均匀程度作为评价标准,研究了修整器磨粒位置对修整效果的影响,发现磨粒距离修整器中心越远,修整到的抛光垫范围越大,修整效果越好。当修整器相对于抛光垫的自转速度与公转速度比值分别为1/20和1/10时,修整器在抛光垫上的轨迹均匀性很差。此外,修整器相对于抛光垫的自转与公转方向相反时,金刚石磨粒在抛光垫上的轨迹比二者方向相同时更均匀。 展开更多
关键词 双面化学机械抛光 修整器 数学模型 磨粒轨迹 轨迹均匀性
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双面化学机械抛光工艺中磨料分布仿真分析
13
作者 王现刚 刘奕然 曹军 《微纳电子技术》 2025年第11期120-128,共9页
在化学机械抛光(CMP)过程中,晶圆表面磨料的分布状态无法通过实验直接观测。掌握磨料的具体分布状态有助于深入理解化学机械抛光的作用机理并为工艺优化提供参考。在不同的上抛光垫渐开线沟槽数量、沟槽深度、给液口位置条件下,利用ANSY... 在化学机械抛光(CMP)过程中,晶圆表面磨料的分布状态无法通过实验直接观测。掌握磨料的具体分布状态有助于深入理解化学机械抛光的作用机理并为工艺优化提供参考。在不同的上抛光垫渐开线沟槽数量、沟槽深度、给液口位置条件下,利用ANSYS FLUENT软件模拟了硅晶圆表面磨料分布状态。结果表明,抛光液从上抛光垫内侧给液口注入能够提高磨料利用率。上抛光垫左侧给液口注入相较于中间给液口注入,晶圆表面磨料密度提升了约18.33%。增加上抛光垫径向沟槽数量和沟槽深度,能够增强抛光液对磨料的输运能力。上抛光垫沟槽深度4.5 mm相较于1.5 mm,磨料速度提升了约15.31%。 展开更多
关键词 双面化学机械抛光 抛光垫结构 数值模拟仿真 磨料分布状态 材料去除速率
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集成电路CMP中金属腐蚀复配缓蚀剂的研究进展
14
作者 武峥 牛新环 +4 位作者 何潮 董常鑫 李鑫杰 胡槟 李佳辉 《半导体技术》 CAS 北大核心 2025年第1期1-9,共9页
在化学机械抛光(CMP)过程中,集成电路金属多层布线因受抛光液中化学试剂的腐蚀而经常导致表面缺陷的出现。将两种及以上能够产生协同缓蚀效果的化学试剂复配可以得到较单一试剂更强的缓蚀性能。介绍了多试剂协同腐蚀抑制的机理,总结了... 在化学机械抛光(CMP)过程中,集成电路金属多层布线因受抛光液中化学试剂的腐蚀而经常导致表面缺陷的出现。将两种及以上能够产生协同缓蚀效果的化学试剂复配可以得到较单一试剂更强的缓蚀性能。介绍了多试剂协同腐蚀抑制的机理,总结了国内外多试剂协同中两种缓蚀剂、表面活性剂与缓蚀剂、两种表面活性剂的复配协同在集成电路CMP金属腐蚀抑制应用中的研究进展,并延伸到碳钢金属等防腐领域,最后对CMP领域中多试剂协同抑制的发展进行了展望。 展开更多
关键词 缓蚀剂 表面活性剂 化学机械抛光(CMP) 协同作用 金属腐蚀抑制
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不同形貌SiO_(2)/CeO_(2)复合磨料的制备及其在SiO_(2)化学机械抛光中的应用
15
作者 李仕权 罗翀 +1 位作者 王东伟 于碧波 《电镀与涂饰》 北大核心 2025年第10期75-83,共9页
[目的]针对集成电路SiO_(2)层级介质化学机械抛光(CMP)中传统磨料去除速率较低和表面品质较差的问题,通过制备不同形貌的SiO_(2)/CeO_(2)复合磨料并配制碱性抛光液加以改善。[方法]通过改变戊醇的添加量而制备了不同形貌的皱纹状介孔SiO... [目的]针对集成电路SiO_(2)层级介质化学机械抛光(CMP)中传统磨料去除速率较低和表面品质较差的问题,通过制备不同形貌的SiO_(2)/CeO_(2)复合磨料并配制碱性抛光液加以改善。[方法]通过改变戊醇的添加量而制备了不同形貌的皱纹状介孔SiO_(2)(C-mSiO_(2))内核,之后使用化学沉积法将CeO_(2)包覆在C-mSiO_(2)内核上,得到C-mSiO_(2)/CeO_(2)复合磨料。使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、激光纳米粒度仪、比表面积分析仪、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)等设备对其形貌和化学结构进行分析。以聚丙烯酸(PAA)与烷基糖苷(APG)作为分散剂,配制了pH为10、磨料质量分数为0.5%的抛光液,探究不同形貌的C-mSiO_(2)/CeO_(2)复合磨料对SiO_(2)晶圆CMP的影响。[结果]C-mSiO_(2)/CeO_(2)复合磨料具有良好的形貌和单分散性。当戊醇的含量为0、0.6和1.2mL时,C-mSiO_(2)/CeO_(2)复合磨料的平均粒径分别为244.1、302.2和291.1 nm且表面褶皱密度递增。以0.6 mL戊醇制备的C-mSiO_(2)/CeO_(2)复合磨料的抛光效果最佳,去除速率达到412 nm/min,与传统CeO_(2)磨料相比提升了47%,并可令表面粗糙度Sq降低至0.045 nm。[结论]C-mSiO_(2)/CeO_(2)复合磨料可作为新的替代磨料,为高性能SiO_(2)抛光液的开发拓展了思路。 展开更多
关键词 化学机械抛光 二氧化铈 二氧化硅 复合磨料 去除速率 表面粗糙度
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新型抑制剂AMT对Cu/Ru/TEOS去除速率选择性的影响
16
作者 尤羽菲 马慧萍 +1 位作者 周建伟 罗翀 《电子元件与材料》 北大核心 2025年第3期331-337,共7页
Ru阻挡层化学机械抛光主要面临着Ru去除速率较低和难以实现较好的Cu/Ru/TEOS去除速率选择比两项问题。为了解决上述问题,基于KIO_(4)-K_(2)S_(2)O_(8)双氧化剂体系,通过引入新型抑制剂AMT进一步提升Ru去除速率及表面质量,并改善Cu/Ru/T... Ru阻挡层化学机械抛光主要面临着Ru去除速率较低和难以实现较好的Cu/Ru/TEOS去除速率选择比两项问题。为了解决上述问题,基于KIO_(4)-K_(2)S_(2)O_(8)双氧化剂体系,通过引入新型抑制剂AMT进一步提升Ru去除速率及表面质量,并改善Cu/Ru/TEOS选择比。抛光实验验证了在KIO_(4)-K_(2)S_(2)O_(8)体系中引入AMT后可以调节Cu/Ru/TEOS的去除速率选择比。通过AFM测试将引入AMT前后Ru的表面质量进行对比,表明在KIO_(4)-K_(2)S_(2)O_(8)体系中引入AMT能够改善Cu/Ru的表面粗糙度。碟形坑、蚀坑测试实验验证了AMT的引入对碟形坑、蚀坑具有修正作用并揭示了AMT在Ru阻挡层CMP过程中的作用机理。最终Cu/Ru/TEOS速率选择比达到1∶1.3∶1.7,并且此时碟形坑、蚀坑的修正效果较好,修正值分别为54.4nm和49.4nm。 展开更多
关键词 RU 化学机械抛光(CMP) AMT 去除速率选择比 碟形坑 蚀坑
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H_(2)O_(2)/Fe^(Ⅲ)-NTA体系下Ru无磨料CMP作用机理研究
17
作者 尤羽菲 周建伟 罗翀 《电子元件与材料》 北大核心 2025年第6期728-734,共7页
随着集成电路的工艺尺寸不断缩小,传统的Cu互连层材料面临着电迁移效应及可靠性降低等越来越严峻的挑战,而Ru凭借其平均电子自由程短及稳定性高等特性,有望成为下一代集成电路互连层材料。为了提升Ru互联层在化学机械抛光(CMP)过程中的... 随着集成电路的工艺尺寸不断缩小,传统的Cu互连层材料面临着电迁移效应及可靠性降低等越来越严峻的挑战,而Ru凭借其平均电子自由程短及稳定性高等特性,有望成为下一代集成电路互连层材料。为了提升Ru互联层在化学机械抛光(CMP)过程中的去除速率及表面质量,基于无磨料CMP技术,探究了H_(2)O_(2)/Fe^(Ⅲ)-NTA体系对Ru去除速率及表面质量的影响。CMP及AFM实验表明,在无磨料的条件下,H_(2)O_(2)/Fe^(Ⅲ)-NTA体系能够显著提升Ru的去除速率及表面质量。ESR实验表明该体系能够产生自由基HO^(·)和O_(2)^(·-)。XPS、电化学及SEM实验表明,H_(2)O_(2)和自由基对Ru具有氧化和腐蚀的作用,且自由基的氧化能力更加优异,能够使抛光液的氧化能力和机械去除能力达到平衡状态。最终,Ru去除速率达到70.8 nm/min,表面粗糙度(S_(q))仅为1.11 nm。 展开更多
关键词 RU 化学机械抛光(CMP) 表面粗糙度(Sq) 自由基 Ru去除速率 类芬顿反应
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SiC晶片化学力流变复合抛光及其作用机理研究
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作者 朱铭辉 李鹏 +1 位作者 袁巨龙 周见行 《高技术通讯》 北大核心 2025年第6期640-650,共11页
针对碳化硅(SiC)晶片加工效率低的问题,本文首次进行了化学抛光与力流变抛光相结合的研究。阐述了4H-SiC晶片化学力流变复合抛光(chemical-assisted shear rheological polishing,C-SRP)的原理,并对其加工机理进行研究。在力流变抛光液... 针对碳化硅(SiC)晶片加工效率低的问题,本文首次进行了化学抛光与力流变抛光相结合的研究。阐述了4H-SiC晶片化学力流变复合抛光(chemical-assisted shear rheological polishing,C-SRP)的原理,并对其加工机理进行研究。在力流变抛光液中加入高锰酸钾(KMnO_(4))、氢离子浓度指数(hydrogen ion concentration,p H)调节剂等化学试剂,研制了一种适用于4H-SiC晶片的新型化学力流变抛光液。当pH=5、KMnO_(4)浓度为2 wt.%时,化学力流变复合抛光对4H-SiC晶片的加工效果最佳,硅(Si)面粗糙度值可达到0.47 nm,材料去除率为37.4 nm·min^(-1);碳(C)面粗糙度值可达到0.35 nm,去除率为44.6 nm·min^(-1)。通过X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)技术分析了不同条件下4H-SiC晶片表面的化学组分。结果表明,C-SRP过程中生成的氧化物可在抛光过程中被完全去除。Si面表层原子比C面的更难发生氧化反应,并且Si面所产生的氧化物更难被去除,导致Si面的材料去除率始终低于C面。 展开更多
关键词 碳化硅 力流变抛光 化学作用 抛光液 作用机理
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TAZ与LS-97对铜CMP协同缓蚀效应
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作者 贺斌 高宝红 +3 位作者 霍金向 李雯浩宇 贺越 王建树 《半导体技术》 北大核心 2025年第5期473-480,共8页
极大规模集成电路(GLSI)中多层铜互连的化学机械抛光(CMP)是推动微电子技术发展的关键工艺之一。抑制剂是实现铜晶圆表面平坦化的重要因素,而表面活性剂可以改善铜晶圆的表面质量,因此抑制剂和表面活性剂的复配使用是研究的热点。通过... 极大规模集成电路(GLSI)中多层铜互连的化学机械抛光(CMP)是推动微电子技术发展的关键工艺之一。抑制剂是实现铜晶圆表面平坦化的重要因素,而表面活性剂可以改善铜晶圆的表面质量,因此抑制剂和表面活性剂的复配使用是研究的热点。通过抛光实验、电化学实验、接触角实验和表面表征测试,深入分析了LS-97和TAZ复配使用对铜表面的影响。研究结果表明,500 mg/L LS-97和2 mmol/L TAZ复配使用可以降低铜的抛光速率、改善润湿性、减少表面缺陷和降低表面粗糙度。LS-97和TAZ复配使用时,吸附层更致密、更稳定,铜晶圆表面质量更好。 展开更多
关键词 化学机械抛光(CMP) 铜 缓蚀剂 表面活性剂 复配
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