王陈
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李庆忠
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朱仌
人工晶体学报
针对超声波雾化施液化学机械抛光过程中磨料的机械作用和化学特性从化学动力学及分子动力学两方面研究了抛光液磨料粒度对材料去除速率的影响和机理.采用不同粒度的磨料及组合进行了雾化施液CMP抛光实验.实验结果表明:磨料粒径在15 nm至30 nm范围内,粒度比较大的磨料能够传递更多的机械能,较小的磨料比较大的磨料具有更强的化学活性,对硅片表面材料的去除影响更为显著.向当前抛光液中加入5wt％的15 nmSiO2时,材料去除率增加至196.822 nm/min,而加入相同质量的30 nm SiO2时,材料去除率增加至191.828 nm/min.说明小尺寸的磨料在雾化施液CMP过程中不仅起着机械作用,还起着增强化学活性的作用.
关键词:
超声波
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雾化施液
,
CMP
,
磨料粒径
,
材料去除率
壮筱凯
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李庆忠
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.05.024
目的：研究硅片经雾化施液抛光技术加工后存在的位错缺陷。方法应用化学腐蚀法、光学方法分析硅片不同部位的位错腐蚀形貌、位错密度及其分布,通过单因素实验研究雾化参数对位错形貌和位错密度的影响规律。在相同的工艺参数下,和传统抛光进行对比实验。结果雾化抛光硅片的平均位错密度为1.2×104/cm2,边沿处的位错密度小于其他区域。在相同的工艺参数下,雾化施液CMP的抛光液消耗量约为传统CMP的1/10,但硅片的位错腐蚀形貌和位错密度明显好于传统抛光,且蚀坑分布均匀分散,没有出现位错排等严重缺陷。通过增大雾化器的出雾量能有效改善硅片表层的位错缺陷。结论相对于传统抛光,雾化施液抛光技术能更加高效地去除硅片的位错缺陷。
关键词:
雾化施液
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硅片
,
位错腐蚀坑
,
传统抛光
,
雾化参数
壮筱凯
,
李庆忠
硅酸盐通报
雾化施液CMP抛光后的硅片依然存在亚表层损伤,会严重影响硅片的使用性能.首先利用化学腐蚀法和光学显微镜分别观测了亚表层的微裂纹以及不同部位的位错蚀坑形貌和位错密度.然后利用显微共聚焦拉曼光谱仪分析了抛光前后硅片表面残余应力的变化行为以及应力的分布情况.最后利用差动蚀刻速率法测取了亚表层的损伤深度并分析了抛光参数对损伤深度的影响规律.研究表明:随着表层到亚表层深度的增加,微裂纹损伤愈加严重,硅片边沿处的位错密度和形貌要明显好于中心区,位错平均密度为1.2×104/cm2;雾化抛光后的硅片表面被引入残余拉应力,应力沿硅片对角线方向呈对称分布;亚表层的损伤深度大约为0.99 μm,随着雾化器电压的增大呈递减趋势,而抛光垫转速和抛光压力都存在一个最佳的参数使损伤深度达到最小.
关键词:
雾化施液
,
位错
,
微裂纹
,
残余应力
,
亚表层损伤深度
