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基于NMR与CMP实验的致密砂岩孔喉结构表征方法
1
作者 李浩 樊志强 +5 位作者 谢雨芯 巩肖可 郝博斐 孙龙 雷小兰 闫健 《地质科技通报》 北大核心 2025年第1期25-35,共11页
致密砂岩储层孔隙结构复杂、纳米孔隙发育,需集成多种技术对孔隙结构进行综合表征,以更好地认识储层。在优选6块延长组长71储层代表性岩心基础上,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、恒速压汞(CMP)和核磁共振(NMR)等方法,研究了岩心样品... 致密砂岩储层孔隙结构复杂、纳米孔隙发育,需集成多种技术对孔隙结构进行综合表征,以更好地认识储层。在优选6块延长组长71储层代表性岩心基础上,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、恒速压汞(CMP)和核磁共振(NMR)等方法,研究了岩心样品的孔隙类型及结构特征。采用CMP数据对NMR孔隙分布进行了修正,识别了喉道半径与孔隙半径的分布范围,建立了适用于致密砂岩的孔隙半径分类方法。研究结果表明,目标储层可动水与不可动水孔隙度之比仅为0.14~0.47,渗流能力差。将NMR与CMP数据相结合可精确识别出目标储层喉道半径中值为0.151~0.525μm,孔隙半径中值为4.38~9.76μm。孔隙内赋存水类型分为可动水、束缚水和黏土结合水,对应的饱和度平均值分别为23.4%、14.8%和9.4%。微小孔(T_(2)<T_(2c1))、中孔(T_(2c1)<T_(2)<T_(2c2))和大孔(T_(2c2)<T_(2))的平均孔隙度分别为3.12%、3.42%和1.35%。孔喉半径r_(2c1)可作为储层渗流能力划分的评价指标,r_(2c1)的降低会导致微小孔(即吸附孔)孔隙度的降低,以及中孔和大孔(即渗流孔)孔隙度的增加。研究成果为优选致密砂岩优质储层,提高致密油采收率提供了参考和借鉴。 展开更多
关键词 致密砂岩 孔隙结构 孔径分布 喉道 恒速压汞(cmp) 核磁共振(NMP)
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集成电路CMP中金属腐蚀复配缓蚀剂的研究进展
2
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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H_(2)O_(2)/Fe^(Ⅲ)-NTA体系下Ru无磨料CMP作用机理研究
3
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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半导体芯片CMP终点检测技术发展态势与我国发展对策研究
4
作者 汪娅骅 张浩 +1 位作者 马晓迪 张曼丽 《中国发明与专利》 2025年第S1期6-15,共10页
[目的/意义]本文分析半导体芯片CMP终点检测技术专利申请态势、创新主体的竞争状况以及该领域技术开发方向,有助于为国内创新主体技术发展和专利布局提供参考。[方法/过程]本文通过CMP终点检测技术相关中英文关键词结合国际专利分类号... [目的/意义]本文分析半导体芯片CMP终点检测技术专利申请态势、创新主体的竞争状况以及该领域技术开发方向,有助于为国内创新主体技术发展和专利布局提供参考。[方法/过程]本文通过CMP终点检测技术相关中英文关键词结合国际专利分类号进行全球专利检索,对检索结果进行研究分析。[结果/结论]结果显示,CMP终点检测技术近年处于快速发展时期,尤其是中国专利申请保持持续增长的势头,有很好的发展潜力,我国创新主体需要加强海外专利布局,不断开展技术的创新和研发。 展开更多
关键词 cmp 专利申请 专利布局 技术路线
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TAZ与LS-97对铜CMP协同缓蚀效应
5
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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制备皱纹状介孔C-mSiO_(2)/CeO_(2)复合磨料及其SiO_(2)CMP的应用
6
作者 王东伟 王胜利 +4 位作者 杨云点 罗翀 栾晓东 邵祥清 李瑾 《电子元件与材料》 北大核心 2025年第2期231-236,共6页
为了提高集成电路层间介质化学机械抛光(CMP)的去除速率并改善表面质量,先采用微乳液法制备皱纹状介孔SiO_(2),之后用化学沉积法包覆CeO_(2),成功制得皱纹状C-mSiO_(2)/CeO_(2)芯/壳复合磨料,并以此配置抛光液,对SiO_(2)层间介质进行CM... 为了提高集成电路层间介质化学机械抛光(CMP)的去除速率并改善表面质量,先采用微乳液法制备皱纹状介孔SiO_(2),之后用化学沉积法包覆CeO_(2),成功制得皱纹状C-mSiO_(2)/CeO_(2)芯/壳复合磨料,并以此配置抛光液,对SiO_(2)层间介质进行CMP实验。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对C-mSiO_(2)/CeO_(2)芯/壳复合磨料的结构、形貌进行表征,证明其具有完整包覆的壳核结构。利用粒径分析仪测量其平均粒径为241.4nm,Zeta电位为-29.93mV。CMP实验表明,采用质量分数1%、粒径约200nm的C-mSiO_(2)/CeO_(2)复合磨料对氧化硅镀膜片进行抛光,其去除速率达到112.1nm/min,比同样条件下CeO_(2)磨料的CMP速率提高128%。通过AFM表征可知,抛光后的氧化硅镀膜片表面粗糙度约为0.0514nm。因此,相较于传统CeO_(2)磨料,皱纹状C-mSiO_(2)/CeO_(2)芯/壳复合磨料在SiO_(2)层间介质的CMP过程中,表现出优越的CMP效果。 展开更多
关键词 化学机械抛光(cmp) 皱纹状 介孔SiO_(2) 复合材料 去除速率
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嘧啶提高多晶硅CMP去除速率的机理研究
7
作者 张潇 周建伟 +4 位作者 杨云点 罗翀 栾晓东 邵祥清 李瑾 《电子元件与材料》 北大核心 2025年第1期103-109,共7页
为了提高多晶硅去除速率,从化学作用和机械作用两个方面揭示嘧啶在多晶硅表面的影响机理。一方面,X射线光电子能谱实验表明嘧啶的加入在多晶硅表面产生吸附,促进了Si-Si键的极化断裂以及Si-O键的形成,加速了多晶硅表面软质层的形成以及... 为了提高多晶硅去除速率,从化学作用和机械作用两个方面揭示嘧啶在多晶硅表面的影响机理。一方面,X射线光电子能谱实验表明嘧啶的加入在多晶硅表面产生吸附,促进了Si-Si键的极化断裂以及Si-O键的形成,加速了多晶硅表面软质层的形成以及机械作用对其的去除。另一方面,Zeta电位、摩擦力、温度数据表明嘧啶水解产生的嘧啶阳离子降低了SiO2磨料之间的静电斥力,导致表面间的摩擦力增大,加强了机械作用;同时温度升高加快了CMP过程中化学反应的速率,从而促进了化学反应的进行。因此,嘧啶的加入既提高了化学作用,也加强了机械作用,使多晶硅去除速率提高了约2.8倍。 展开更多
关键词 化学机械抛光(cmp) 多晶硅 嘧啶 去除速率
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多层互连结构CMP后清洗中SiO_(2)颗粒去除的研究进展
8
作者 张力飞 路新春 +1 位作者 闫妹 赵德文 《半导体技术》 北大核心 2025年第2期101-116,共16页
SiO_(2)磨料因其化学性质稳定及抛光后良好的表面平整度,作为关键磨料被广泛应用于化学机械抛光(CMP)。CMP后晶圆表面残留的颗粒物易引发划伤、击穿及短路等缺陷问题,严重削弱芯片的可靠性。基于SiO_(2)颗粒在Cu、Co和介质材料表面的吸... SiO_(2)磨料因其化学性质稳定及抛光后良好的表面平整度,作为关键磨料被广泛应用于化学机械抛光(CMP)。CMP后晶圆表面残留的颗粒物易引发划伤、击穿及短路等缺陷问题,严重削弱芯片的可靠性。基于SiO_(2)颗粒在Cu、Co和介质材料表面的吸附特性,综述了互连结构CMP后清洗技术和清洗液体系的原理、特点及研究现状。从颗粒清洗效率、表面质量、环境影响控制等多个维度对比了干法清洗和湿法清洗技术,分析了各类清洗技术的优势与局限性。此外,系统地探讨了pH调节剂、络合剂和表面活性剂等关键清洗液组分对颗粒去除的影响,从理论机制层面揭示了SiO_(2)磨料颗粒清洗所面临的核心挑战与解决方案;同时对未来互连结构CMP后清洗工艺的发展方向进行了前瞻性展望,旨在为后续研究提供有力的理论支撑与指导方向。 展开更多
关键词 互连结构 化学机械抛光(cmp)后清洗 SiO_(2)颗粒 清洗技术 清洗液化学组分
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超声作用下碳化硅CMP流场特性分析
9
作者 王泽晓 叶林征 +4 位作者 祝锡晶 刘瑶 啜世达 吕博洋 王栋 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第1期102-112,共11页
针对目前碳化硅抛光效率低、表面质量差等加工难题,采用超声辅助CMP(UCMP)加工工艺对其表面进行光滑无损化抛光。为探究超声辅助对CMP流场的影响,以超声振动下的抛光流场特性为研究对象,基于可实现k−ε模型对超声作用下的抛光流场特性... 针对目前碳化硅抛光效率低、表面质量差等加工难题,采用超声辅助CMP(UCMP)加工工艺对其表面进行光滑无损化抛光。为探究超声辅助对CMP流场的影响,以超声振动下的抛光流场特性为研究对象,基于可实现k−ε模型对超声作用下的抛光流场特性进行分析,并采用有限元分析方法探究不同超声频率、超声振幅、液膜厚度对抛光流场内速度、压力的影响,且开展CMP和UCMP对照试验。结果表明:超声频率对抛光液流场有明显地促进作用,随着超声频率从20 kHz增大到40 kHz,流场最大速度从324.10 m/s增大到698.20 m/s,最大压力从177.00 MPa增大到1580.00 MPa;与CMP相比,UCMP后碳化硅晶片可获得更好的抛光质量与更高的材料去除率,其表面粗糙度R_(a)、材料去除率R_(MRR)分别为3.2 nm和324.23 nm/h。 展开更多
关键词 超声辅助 碳化硅 流体动力学仿真 化学机械抛光
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多光谱硫化锌高表面质量CMP工艺参数优化研究
10
作者 任佳曈 秦琳 +4 位作者 朱蓓蓓 蔡根 楚建宁 张楚鹏 陈肖 《光学精密工程》 北大核心 2025年第18期2868-2881,共14页
针对多光谱硫化锌难以在化学机械抛光中获得高表面质量的问题,本文围绕抛光过程中样品平面度与表面粗糙度的协同优化开展实验研究。首先通过单因素实验确定抛光时间,磨粒种类、抛光盘转速与抛光压力的合理取值及范围,在此基础上采用响... 针对多光谱硫化锌难以在化学机械抛光中获得高表面质量的问题,本文围绕抛光过程中样品平面度与表面粗糙度的协同优化开展实验研究。首先通过单因素实验确定抛光时间,磨粒种类、抛光盘转速与抛光压力的合理取值及范围,在此基础上采用响应曲面法设计实验,引入灰色关联法分析各参数及其交互作用对表面形貌的影响。实验结果表明:抛光盘转速是影响表面质量的主导因素,其次为抛光压力和磨粒粒径。通过模型优化确定最优工艺参数为:磨粒粒径0.5μm,抛光盘转速55 r/min,抛光压力16 N。在此条件下进行工艺验证,工件表面平面度PV达112.49 nm,粗糙度Sa降至1.11 nm,表面形貌均匀且缺陷较少。通过优化CMP工艺参数可实现多光谱硫化锌表面高精度与高质量的协同控制,为其在高性能光学器件中的应用提供技术支持。 展开更多
关键词 多光谱硫化锌 化学机械抛光 响应曲面法 高表面质量 灰色关联度分析法
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哌嗪对硅衬底CMP速率影响的机理
11
作者 刘文博 罗翀 +4 位作者 王辰伟 岳泽昊 栾晓东 邵祥清 李瑾 《微纳电子技术》 2025年第2期165-174,共10页
为了在硅衬底化学机械抛光(CMP)过程中提高对硅片的去除速率,利用实验与密度泛函理论(DFT)计算相结合的方式研究了绿色环保添加剂哌嗪对硅片表面的作用机理。Zeta电位测试结果表明哌嗪的加入使磨料与抛光硅片表面的Zeta电位降低,二者间... 为了在硅衬底化学机械抛光(CMP)过程中提高对硅片的去除速率,利用实验与密度泛函理论(DFT)计算相结合的方式研究了绿色环保添加剂哌嗪对硅片表面的作用机理。Zeta电位测试结果表明哌嗪的加入使磨料与抛光硅片表面的Zeta电位降低,二者间静电排斥力减小,吸附程度增加,增大了机械作用。接触角测试结果发现哌嗪的加入使抛光液在硅片表面的接触角更小,具有良好的润湿性能。抛光液可以更好地与晶圆表面接触,使去除速率加快。同时通过摩擦系数测试进一步证明了哌嗪提高了抛光过程中的摩擦力,从而提升了抛光速率。X射线光电子能谱(XPS)分析显示,哌嗪与硅片表面发生了化学反应,生成了新的Si—N键,对临近的Si—Si键产生极化,使其在磨料作用下更容易被去除。采用DFT的量子化学计算和分子动力学模拟更深入地表明了哌嗪和硅在分子水平上产生了化学吸附。结果显示,当磨料质量分数为0.5%、哌嗪质量分数为0.5%时,去除速率可达580 nm/min。此外,哌嗪作为一种相对绿色环保的添加剂,更适合实际生产应用。 展开更多
关键词 化学机械抛光(cmp) 硅衬底 哌嗪 去除速率 密度泛函理论(DFT)计算
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水溶性聚合物提高多晶硅CMP表面质量的机理
12
作者 张潇 周建伟 +4 位作者 杨云点 罗翀 栾晓东 邵祥清 李瑾 《微纳电子技术》 2025年第4期99-107,共9页
通过实验探究了在抛光液中加入羟丙基甲基纤维素(HPMC)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)两种水溶性聚合物对多晶硅表面的影响机理。HPMC的加入在多晶硅表面形成氢键,并形成一层保护层,改变多晶硅表面的润湿性,减少抛光液中碱性物质和多晶硅的化学... 通过实验探究了在抛光液中加入羟丙基甲基纤维素(HPMC)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)两种水溶性聚合物对多晶硅表面的影响机理。HPMC的加入在多晶硅表面形成氢键,并形成一层保护层,改变多晶硅表面的润湿性,减少抛光液中碱性物质和多晶硅的化学反应,减少磨料与多晶硅表面/抛光垫的直接接触,减小了摩擦。加入的PVP与SiO_(2)颗粒之间通过氢键吸附形成软磨料,提高了抛光液的分散性,减少了SiO_(2)颗粒与多晶硅表面/抛光垫的摩擦。两种水溶性聚合物的协同作用,使得表面缺陷数量减少了94.5%,粗糙度降低至0.2 nm,提高了多晶硅表面质量。 展开更多
关键词 化学机械抛光(cmp) 多晶硅 羟丙基甲基纤维素(HPMC) 聚乙烯吡咯烷酮(PVP) 表面质量
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CMP体系下基于历史文脉传承的淮安城市遗产价值评估
13
作者 单超 杨芮 冯靖茹 《华中建筑》 2025年第1期12-17,共6页
淮安,中国大运河线上最重要的水利枢纽城市之一。自元明清三朝定都北京,大运河重新疏浚、改线、贯通后,北方巨量的物资需求促使漕运兴盛,时值淮安城扼漕运、盐运、河工、榷关、邮驿之机杼,风光一时无两。现下,运河城市遗产的保护传承利... 淮安,中国大运河线上最重要的水利枢纽城市之一。自元明清三朝定都北京,大运河重新疏浚、改线、贯通后,北方巨量的物资需求促使漕运兴盛,时值淮安城扼漕运、盐运、河工、榷关、邮驿之机杼,风光一时无两。现下,运河城市遗产的保护传承利用逐渐成为城市发展中的重要部分,淮安城市遗产反映着其城市文化特征,也是城市职能的直接体现。该文利用CMP(保护规划管理)从场所意义出发,对淮安城市遗产进行价值评估,并试图以此构建基于历史文脉保护利用传承导则,助推大运河文化带建设。 展开更多
关键词 历史文脉 淮安 cmp 城市遗产 价值评估
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抛光压力与表面活性剂对铜CMP均匀性的影响 被引量：10
14
作者 赵亚东 刘玉岭 +2 位作者 栾晓东 牛新环 王仲杰 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期119-123,152,共6页
研究了铜化学机械抛光(CMP)过程中,不同压力和非离子型表面活性剂对片内非均匀性(WIWNU)的影响。通过改变抛光压力大小和非离子型表面活性剂浓度,得出WIWNU的变化规律。实验表明,在不同抛光压力下,铜去除速率有明显的变化。当抛光压力为... 研究了铜化学机械抛光(CMP)过程中,不同压力和非离子型表面活性剂对片内非均匀性(WIWNU)的影响。通过改变抛光压力大小和非离子型表面活性剂浓度,得出WIWNU的变化规律。实验表明,在不同抛光压力下,铜去除速率有明显的变化。当抛光压力为0 psi(1 psi=6.89×103Pa)时,去除速率呈中间高边缘低。当压力为0.5 psi时,边缘处去除速率较高,且随着压力的增大,晶圆边缘处去除速率与晶圆中心处去除速率差将更明显,导致片内非一致性增大。通过添加非离子型表面活性剂,可以改善WIWNU。当压力为1.5 psi时,非离子型表面活性剂体积分数为5%,WIWNU可降低到3.01%,并且得到良好的平坦化结果。同时,非离子型表面活性剂对晶圆表面残留颗粒具有良好的去除作用。 展开更多
关键词 化学机械抛光(cmp) 片内非均匀性(WIWNU) 抛光压力 非离子型表面活性剂 铜去除速率
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阻挡层CMP中盐酸胍对铜和钽抛光速率的影响 被引量：7
15
作者 李海龙 刘玉岭 +2 位作者 王辰伟 张宏远 高娇娇 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2013年第9期586-591,共6页
在铜互连超大规模集成电路(ULSI)中,由于铜和钽的物理化学性质的差异造成两者的去除速率不同,导致布线晶圆表面抛光后出现碟形坑等缺陷。针对该问题,研究了盐酸胍(CH5N3·HCl)对Cu和Ta去除速率选择性的影响。根据Cu和Ta的CMP机理,... 在铜互连超大规模集成电路(ULSI)中,由于铜和钽的物理化学性质的差异造成两者的去除速率不同,导致布线晶圆表面抛光后出现碟形坑等缺陷。针对该问题,研究了盐酸胍(CH5N3·HCl)对Cu和Ta去除速率选择性的影响。根据Cu和Ta的CMP机理,通过在有氧化剂和无氧化剂环境下的实验对比,以及不同质量分数的盐酸胍对Cu和Ta去除速率选择性的影响,对盐酸胍在钽CMP中的作用进行了定性和定量分析,确定并优化了盐酸胍及氧化剂的含量,使钽的去除速率快于铜的去除速率。应用上述抛光液对300mm布线晶圆进行阻挡层抛光实验,通过对碟形坑的检测,证明了该种抛光液能够高速、有效地修正碟形坑。 展开更多
关键词 盐酸胍(CH5N3·HCl) 化学机械抛光(cmp) 阻挡层 钽(Ta) 选择性 碟形坑
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不同粒径硅溶胶磨料对Cu CMP的综合影响 被引量：6
16
作者 闫辰奇 刘玉岭 +5 位作者 张金 张文霞 王辰伟 何平 潘国峰 牛新环 《微纳电子技术》 北大核心 2017年第1期58-64,共7页
结合实验数据详细地分析了基于不同粒径硅溶胶磨料的抛光液对铜化学机械平坦化(CMP)性能的表征。研究表明,磨料粒径是决定CMP效率和最终晶圆表面平坦化质量的重要因素。分析了化学机械抛光过程中的机械作用及质量传递作用。通过在铜光... 结合实验数据详细地分析了基于不同粒径硅溶胶磨料的抛光液对铜化学机械平坦化(CMP)性能的表征。研究表明,磨料粒径是决定CMP效率和最终晶圆表面平坦化质量的重要因素。分析了化学机械抛光过程中的机械作用及质量传递作用。通过在铜光片及图形片上进行实验验证,结果表明,在低磨料质量分数条件下,当磨料粒径为60 nm时,可获得最优的平坦化效果,铜膜抛光速率可达623 nm/min,抛光后晶圆片内非均匀性和碟形坑高低差分别降为3.8%和75.1 nm,表面粗糙度为0.324 nm。在此基础上,为进一步建立磨料颗粒的微观动力学模型提出了一些理论基础上的建议。 展开更多
关键词 化学机械平坦化(cmp) 磨料粒径 机械作用 质量传递 平坦化性能
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用于超精密硅晶片表面的化学机械抛光(CMP)技术研究 被引量：17
17
作者 梅燕 韩业斌 聂祚仁 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2006年第9期206-212,共7页
化学机械抛光(CMP)技术作为目前唯一的可以提供在整个圆硅晶片上全面平坦化的工艺技术,已被越来越广泛地应用到了半导体领域。重点叙述了CMP技术背景、设备、抛光原理、发展现状、存在的问题以及未来的发展趋势。
关键词 化学机械抛光(cmp)技术 浆料 硅片
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基于Arrhenius方程研究活性剂对铜CMP粗糙度的影响 被引量：6
18
作者 栾晓东 牛新环 +4 位作者 刘玉岭 闫辰奇 赵亚东 王仲杰 王辰伟 《微纳电子技术》 北大核心 2016年第12期822-827,共6页
选用非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO),通过自制的碱性铜抛光液,在E460E机台上研究不同体积分数活性剂对铜化学机械抛光(CMP)效果的影响。利用原子力显微镜(AFM)观察抛光后铜表面粗糙度,采用接触角测试仪测试不同的抛光液在铜表... 选用非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO),通过自制的碱性铜抛光液,在E460E机台上研究不同体积分数活性剂对铜化学机械抛光(CMP)效果的影响。利用原子力显微镜(AFM)观察抛光后铜表面粗糙度,采用接触角测试仪测试不同的抛光液在铜表面的接触角。结果表明:铜抛光速率随着活性剂体积分数的增加呈缓慢降低趋势,加入活性剂可显著降低抛光后铜表面粗糙度。当加入体积分数3.0%的活性剂时,铜抛光速率从678.096 nm/min降低到625.638 nm/min,同时铜表面粗糙度从10.52 nm降低到1.784 nm,接触角从28.33°降低到12.25°。活性剂分子优先吸附在抛光后铜表面形成一层分子膜,表面粗糙度降低的根本原因是该分子膜增加了化学反应的活化能以及提高了抛光液的润湿性。基于Arrhenius方程,从活化能和温度两个参数阐述活性剂降低铜表面粗糙度的机制。 展开更多
关键词 化学机械抛光(cmp) 非离子活性剂 表面粗糙度 活化能 接触角
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300mm铜膜低压CMP速率及一致性 被引量：6
19
作者 邢少川 刘玉岭 +3 位作者 刘效岩 田雨 胡轶 王辰伟 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2011年第12期816-820,共5页
随着铜互连结构中低k介质的应用,要求CMP抛光过程中必须将压力减小到6.89kPa以下,传统的化学机械抛光已不符合当前的工艺要求,如何兼顾超低压力下抛光速率和速率一致性成为关键问题。对300mm Blanket铜膜进行了低压化学机械抛光实验,分... 随着铜互连结构中低k介质的应用,要求CMP抛光过程中必须将压力减小到6.89kPa以下,传统的化学机械抛光已不符合当前的工艺要求,如何兼顾超低压力下抛光速率和速率一致性成为关键问题。对300mm Blanket铜膜进行了低压化学机械抛光实验,分析研究了碱性抛光液组分及抛光工艺参数对铜膜去除速率及其一致性的影响。通过实验可得,在低压力1kPa,流量200mL/min,转速30r/min,氧化剂体积分数2%,磨料体积分数30%,螯合剂体积分数3%时,抛光速率为330nm/min,表面非均匀性为0.049,抛光后表面粗糙度为0.772nm,得到了较为理想的实验结果。 展开更多
关键词 低压 化学机械抛光(cmp) 碱性抛光液 抛光速率 片内非均匀性(WIWNU)
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TSV Cu CMP碱性抛光液及工艺 被引量：5
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作者 蔡婷 刘玉岭 +3 位作者 王辰伟 牛新环 陈蕊 高娇娇 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2013年第11期735-738,742,共5页
穿透硅通孔(through silicon via,TSV)技术采用铜作为互连材料,晶圆表面沉积了一层厚厚的铜膜,对铜去除速率提出了新要求。从化学机械平坦化(CMP)过程的机理出发,对影响铜去除速率的因素,如磨料、活性剂、氧化剂、螯合剂以及抛光工艺中... 穿透硅通孔(through silicon via,TSV)技术采用铜作为互连材料,晶圆表面沉积了一层厚厚的铜膜,对铜去除速率提出了新要求。从化学机械平坦化(CMP)过程的机理出发,对影响铜去除速率的因素,如磨料、活性剂、氧化剂、螯合剂以及抛光工艺中抛头转速、转盘转速、抛光液流量、工作压力进行了单因素实验和规律分析。通过单因素实验得出,在磨料、活性剂、氧化剂和螯合剂的体积分数分别为50%,1.5%,0.5%和5%,抛头转速和转盘转速分别为105和100 r/min、抛光液流量为225 mL/min和工作压力为4 psi(1 psi=6 895 Pa)时,铜去除速率高达1.5μm/min。 展开更多
关键词 穿透硅通孔(TSV) 化学机械平坦化(cmp) 单因素 高去除速率 抛光液
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