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不同磨料对蓝宝石晶片化学机械抛光的影响研究 被引量:22
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作者 熊伟 储向峰 +3 位作者 董永平 毕磊 叶明富 孙文起 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1064-1069,共6页
本文制备了几种含不同磨料(SiC、Al2O3、不同粒径SiO2)的抛光液,通过纳米粒度仪分析磨料粒径分布,采用原子力显微镜观察磨料的粒径大小。研究了不同磨料对蓝宝石晶片化学机械抛光(CMP)的影响,利用原子力显微镜检测抛光前后蓝宝石晶片表... 本文制备了几种含不同磨料(SiC、Al2O3、不同粒径SiO2)的抛光液,通过纳米粒度仪分析磨料粒径分布,采用原子力显微镜观察磨料的粒径大小。研究了不同磨料对蓝宝石晶片化学机械抛光(CMP)的影响,利用原子力显微镜检测抛光前后蓝宝石晶片表面粗糙度。实验结果表明,在相同的条件下,采用SiC、Al2O3作为磨料时,材料去除速率与表面粗糙度均不理想;而采用含1%粒径为110 nm SiO2的抛光液,材料的去除速率最高为41.6 nm/min,表面粗糙度Ra=2.3 nm;采用含1%粒径为80 nm SiO2的抛光液,材料的去除速率为36.5 nm/min,表面粗糙度最低Ra=1.2 nm。 展开更多
关键词 蓝宝石 化学机械抛光 去除速率 表面粗糙度 磨料
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SiO_2/CeO_2复合磨粒的制备及在蓝宝石晶片抛光中的应用 被引量:14
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作者 白林山 熊伟 +2 位作者 储向峰 董永平 张王兵 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1289-1295,共7页
采用均相沉淀法制备了SiO2/CeO2复合磨料,并利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等对样品的相组成和形貌进行了表征。将所制备的SiO2/CeO2复合磨料用于蓝宝石晶片的化学机械抛光,利用原子力显微镜... 采用均相沉淀法制备了SiO2/CeO2复合磨料,并利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等对样品的相组成和形貌进行了表征。将所制备的SiO2/CeO2复合磨料用于蓝宝石晶片的化学机械抛光,利用原子力显微镜检测抛光后的蓝宝石晶片表面粗糙度。结果表明:所制备的SiO2/CeO2复合磨粒呈球形,粒径在40-50nm;在相同条件下,经过复合磨料抛光后的蓝宝石晶片表面粗糙度为0.32nm,材料去除速率为16.4nm/min,而SiO2抛光后的蓝宝石晶片表面粗糙度为0.92nm,材料去除速率为20.1nm/min。实验显示,复合磨料的材料去除速率略低于单一SiO2磨料,但它获得了较好的表面质量,基本满足蓝宝石作发光二极管(LED)衬底的工艺要求。 展开更多
关键词 蓝宝石晶片 化学机械抛光 表面粗糙度 SiO2/CeO2 复合磨料
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MEMS器件制造中镍的化学机械抛光研究(英文) 被引量:3
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作者 储向峰 李秀金 +2 位作者 董永平 张王兵 白林山 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期585-588,共4页
利用自制的抛光液对高纯镍片进行化学机械抛光,研究化学机械抛光过程中抛光压力、pH值、H2O2浓度、络合剂种类及其浓度、SiO2浓度等参数对抛光速率的影响。结果表明在抛光压力为13.79kPa、H2O2浓度为0.5%,pH值为3.0,SiO2浓度为0.5%,络合... 利用自制的抛光液对高纯镍片进行化学机械抛光,研究化学机械抛光过程中抛光压力、pH值、H2O2浓度、络合剂种类及其浓度、SiO2浓度等参数对抛光速率的影响。结果表明在抛光压力为13.79kPa、H2O2浓度为0.5%,pH值为3.0,SiO2浓度为0.5%,络合剂EDTA及其浓度为1%时,得到最大抛光速率为312.3nm/min;在抛光压力为13.79kPa、pH值为4.0、SiO2浓度为1%、络合剂EDTA为1%、H2O2浓度为1%条件下抛光得到的镍片表面质量较好,表面粗糙度Ra达到5nm。并利用电化学手段研究了镍片在抛光液中的溶解与钝化行为。 展开更多
关键词 化学机械抛光 抛光速率
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纳米碳化硅抛光液的制备及其对蓝宝石晶片抛光性能的研究 被引量:3
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作者 熊伟 储向峰 +3 位作者 董永平 张王兵 叶明富 孙文起 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2013年第5期17-21,共5页
制备了一种纳米SiC抛光液,用透射电镜观察其粒子形貌,通过纳米粒度仪研究了分散剂种类对悬浮液中SiC的粒径分布和Zeta电位的影响,并用制备的抛光液对蓝宝石晶片进行化学机械抛光。使用原子力显微镜观察蓝宝石晶片抛光后的表面形貌。结... 制备了一种纳米SiC抛光液,用透射电镜观察其粒子形貌,通过纳米粒度仪研究了分散剂种类对悬浮液中SiC的粒径分布和Zeta电位的影响,并用制备的抛光液对蓝宝石晶片进行化学机械抛光。使用原子力显微镜观察蓝宝石晶片抛光后的表面形貌。结果表明:SiC磨料在以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为分散剂的悬浮液中分散效果最好;在相同试验条件下,采用质量分数1%的SiC抛光材料的去除速率最大,为24.0 nm/min,获得蓝宝石晶片表面质量较好,表面粗糙度R a为2.2 nm。 展开更多
关键词 SIC 蓝宝石晶片 化学机械抛光 分散剂
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不同粒径球形氧化铝的制备及其对蓝宝石的抛光性能研究 被引量:1
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作者 张曼 《安徽化工》 CAS 2019年第2期44-47,共4页
采用均匀沉淀法,以硫酸铝、尿素、PEG-2000为原料,通过调整Al^(3+)浓度制备不同粒径的球形氧化铝。采用X射线衍射仪、扫描电镜对前驱体及氧化铝进行表征。将不同粒径的氧化铝及外购的氧化铝磨料对蓝宝石进行晶片化学机械抛光,利用原子... 采用均匀沉淀法,以硫酸铝、尿素、PEG-2000为原料,通过调整Al^(3+)浓度制备不同粒径的球形氧化铝。采用X射线衍射仪、扫描电镜对前驱体及氧化铝进行表征。将不同粒径的氧化铝及外购的氧化铝磨料对蓝宝石进行晶片化学机械抛光,利用原子力显微镜检查抛光前后蓝宝石表面粗糙度。结果表明,自制粒径360 nm的球形氧化铝具有最好的抛光效果,材料去除率为21.0 nm/min,表面粗糙度Ra=0.373 nm。 展开更多
关键词 球形氧化铝 化学机械抛光 蓝宝石 去除速率 表面粗糙度
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氮化镓籽晶的表面损伤处理及氨热生长研究 被引量:1
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作者 姚晶晶 任国强 +5 位作者 李腾坤 苏旭军 邱永鑫 许磊 高晓冬 徐科 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第7期1157-1161,1207,共6页
籽晶的表面损伤会导致后续生长的晶体位错增多。为了降低籽晶表面的损伤,通常采用粗磨-精磨-抛光的多步过程处理的晶片作为籽晶,工艺步骤多、复杂,成本高。本文采用磷酸去除表面损伤层的粗磨GaN与化学机械抛光的GaN分别作为籽晶,对比了... 籽晶的表面损伤会导致后续生长的晶体位错增多。为了降低籽晶表面的损伤,通常采用粗磨-精磨-抛光的多步过程处理的晶片作为籽晶,工艺步骤多、复杂,成本高。本文采用磷酸去除表面损伤层的粗磨GaN与化学机械抛光的GaN分别作为籽晶,对比了两种籽晶氨热生长后晶体表面、生长速率、结晶质量、应力状况。光学显微镜表明两种籽晶生长后晶体的表面具有相似的丘状表面。氨热法生长速率较慢,化学机械抛光籽晶生长速率略高于粗磨籽晶。X射线单晶衍射(XRD)(002)和(102)的摇摆曲线半高宽显示抛光籽晶与粗磨籽晶生长得到GaN结晶质量基本一致。Raman E2(high)频移表明抛光籽晶生长的GaN晶体接近无应力状态,粗磨籽晶生长的晶体存在较小的压应力。 展开更多
关键词 氮化镓 氨热法 籽晶表面处理 化学机械抛光
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纳米氧化铈抛光液对钌的化学机械抛光 被引量:1
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作者 王婕 储向峰 +2 位作者 董永平 张王兵 孙文起 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2013年第1期60-64,共5页
采用液相沉淀法制备了纳米CeO2磨料,利用X射线衍射(XRD)表征其物相组成。通过纳米粒度仪研究了分散剂种类、热处理温度对CeO2磨料制备的悬浮液的粒径分布和Zeta电势的影响。用由CeO2磨料制备的抛光液对钌进行化学机械抛光,采用原子力显... 采用液相沉淀法制备了纳米CeO2磨料,利用X射线衍射(XRD)表征其物相组成。通过纳米粒度仪研究了分散剂种类、热处理温度对CeO2磨料制备的悬浮液的粒径分布和Zeta电势的影响。用由CeO2磨料制备的抛光液对钌进行化学机械抛光,采用原子力显微镜观察钌片表面的微观形貌。结果表明:制备的粉体是具有立方萤石型结构的纳米CeO2,其晶粒尺寸随热处理温度的升高而增大;CeO2磨料在以六偏磷酸钠(SHMP)作为分散剂的悬浮液中分散效果最好;在抛光压力为6.9 kPa,抛光台转速为50 r/min,抛光液流量为50 mL/min,抛光液pH值为10.0,抛光液主要组成(质量分数)为1%CeO2,1%(NH4)2S2O8,0.01%SHMP的条件下,钌的抛光速率达到9.0 nm/min,表面粗糙度Ra值为2.2 nm。 展开更多
关键词 CEO2 化学机械抛光 分散剂
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锇化学机械抛光过程中表面活性剂的作用研究
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作者 白林山 梁淼 +2 位作者 储向峰 董永平 张王兵 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期798-801,共4页
利用化学机械抛光方法对锇基片进行表面平坦化处理,通过自制抛光液研究不同表面活性剂对锇化学机械抛光效果的影响。采用电化学分析方法和X射线光电子能谱(XPS)仪分析表面活性剂对锇抛光的影响,利用原子力显微镜(AFM)观察抛光后锇的表... 利用化学机械抛光方法对锇基片进行表面平坦化处理,通过自制抛光液研究不同表面活性剂对锇化学机械抛光效果的影响。采用电化学分析方法和X射线光电子能谱(XPS)仪分析表面活性剂对锇抛光的影响,利用原子力显微镜(AFM)观察抛光后锇的表面形貌。结果表明:加入四甲基氢氧化铵(TMAOH)后,金属锇的去除速率从5.8 nm/min降低到2.9 nm/min,同时锇表面粗糙度从2.1 nm上升到4.8 nm;聚乙二醇400(PEG-400)、六偏磷酸钠(SHMP)、十二烷基磺酸钠(SDS)3种表面活性剂虽然可以提高金属锇的抛光速率,但是在改善锇表面质量方面并没有帮助;十二烷基硫酸钠(SLS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)不仅可以提高金属锇的抛光速率,而且可以得到更好的表面平坦化效果,其中十六烷基三甲基溴化铵效果更加明显,可以将锇表面粗糙度(Ra)降低到0.57 nm,同时将抛光速率提高到14.6 nm/min。 展开更多
关键词 化学机械抛光 表面活性剂 电化学
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小尺寸器件的金属栅平坦化新技术
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作者 赵治国 殷华湘 +6 位作者 朱慧珑 张永奎 张严波 秦长亮 张青竹 张月 赵超 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1030-1033,共4页
随着高k金属栅工程在45 nm技术节点上的成功应用,该技术已成为亚30 nm以下技术节点不可缺少的关键模块化工程。同时,如何保证高k金属栅能够在集成过程中得到有效的平坦化,保证器件正常性能也成为了金属后栅工艺的关键技术之一。本文提... 随着高k金属栅工程在45 nm技术节点上的成功应用,该技术已成为亚30 nm以下技术节点不可缺少的关键模块化工程。同时,如何保证高k金属栅能够在集成过程中得到有效的平坦化,保证器件正常性能也成为了金属后栅工艺的关键技术之一。本文提出的的金属栅反应离子刻蚀+介质再沉积+化学机械平坦化的技术,能够有效对金属栅极进行平坦化,且能避免金属栅极平坦化过程中较大面积区域的"金属过蚀"现象。 展开更多
关键词 高k金属栅 反应离子刻蚀 介质再沉积 化学机械平坦化
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基于流固耦合的碳化硅衬底CMP过程温度场仿真分析
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作者 翟宇轩 李薇薇 +2 位作者 孙运乾 许宁徽 王晓剑 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第1期145-149,155,共6页
在碳化硅衬底化学机械抛光过程中,抛光界面温度是影响抛光效率的关键因素之一,掌握抛光界面温度分布情况,有助于更深入理解CMP机理并为工艺优化提供理论指导。为此,对碳化硅衬底的CMP过程中温度场分布情况进行了探究,分析了不同抛光工... 在碳化硅衬底化学机械抛光过程中,抛光界面温度是影响抛光效率的关键因素之一,掌握抛光界面温度分布情况,有助于更深入理解CMP机理并为工艺优化提供理论指导。为此,对碳化硅衬底的CMP过程中温度场分布情况进行了探究,分析了不同抛光工艺参数和抛光液组分对抛光界面温度的影响。利用有限元分析软件ANSYS的流固耦合模块,综合考虑抛光垫与抛光液对SiC衬底的磨削作用,得到抛光过程中SiC衬底表面温度分布。仿真结果表明,SiC衬底径向温度从中心到边缘逐渐增大,边缘处上升趋势逐渐减小甚至出现温度小幅下降,最大温差接近0.4℃(约为4%)。通过单因素实验探究不同影响因素与温度之间的关系,得出结论:随着抛光转速和抛光压力的增大,SiC表面平均温度上升,均近似成线性关系,并且边缘点与中心点温度变化相差越来越大;同时,衬底界面温度随着抛光液磨料浓度的增加而上升,但变化相对较小。 展开更多
关键词 化学机械抛光(CMP) 碳化硅 温度 流固耦合 有限元仿真
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CMP承载器的初步研究 被引量:3
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作者 周国安 柳滨 +2 位作者 王学军 种宝春 詹阳 《微纳电子技术》 CAS 2008年第11期668-671,共4页
在CMP中,由于抛光垫在与其接触的晶圆边缘产生异常压力点,以及转台和承载器旋转的线速度之差在边缘处较其他点大得多,从而导致了晶圆边缘效应的产生。阐述了承载器在CMP中的作用,详细分析了边缘效应产生的原因和克服的方法。在承载器上... 在CMP中,由于抛光垫在与其接触的晶圆边缘产生异常压力点,以及转台和承载器旋转的线速度之差在边缘处较其他点大得多,从而导致了晶圆边缘效应的产生。阐述了承载器在CMP中的作用,详细分析了边缘效应产生的原因和克服的方法。在承载器上采用与晶圆保持适当间隙的保持环结构,对保持环施加适当的压力,使保持环和晶圆位于同一抛光平面上;针对旋转式CMP设备固有的线速度之差导致片内非均匀性增大的问题,对200mm晶圆划分两区域进行微压力补偿,同时详细说明了压力补偿气路的设计和实现的功能,指出今后多区域微压力补偿将采用矩阵控制技术。 展开更多
关键词 化学机械平坦化 边缘效应 多区域控制 承载器 保持环
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SiC(0001)面和(000-1)面CMP抛光对比研究 被引量:3
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作者 潘章杰 冯玢 +1 位作者 王磊 郝建民 《电子工业专用设备》 2013年第4期19-23,共5页
研究了SiC衬底(0001)面和(000-1)面不同的CMP抛光特性。分别采用pH值为10.38和1.11的改性硅溶胶抛光液对SiC衬底的(0001)Si面和(000-1)C面进行对比抛光实验。使用精密天平测量晶片抛光前后的质量,计算出CMP抛光工艺的材料去除速率。并... 研究了SiC衬底(0001)面和(000-1)面不同的CMP抛光特性。分别采用pH值为10.38和1.11的改性硅溶胶抛光液对SiC衬底的(0001)Si面和(000-1)C面进行对比抛光实验。使用精密天平测量晶片抛光前后的质量,计算出CMP抛光工艺的材料去除速率。并使用强光灯、微分干涉显微镜和原子力显微镜检测晶片表面质量。发现采用酸性抛光液和碱性抛光液进行抛光,均有VC>VSi;而对于(0001)Si面,有VSi酸>VSi碱;对于(000-1)C面,有VC酸>VC碱。该结论对于探索最佳碳化硅的CMP抛光工艺具有较高价值。 展开更多
关键词 碳化硅 (0001)Si面 (000 1)C面 化学机械抛光(CMP) 材料去除速率 粗糙度
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咪唑对钌化学机械抛光的影响 被引量:2
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作者 王婕 储向峰 +3 位作者 董永平 孙文起 叶明富 白林山 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期25-30,共6页
利用自制的抛光液,研究了在磷酸体系抛光液中咪唑(imidazole,C3H4N2)浓度和pH值对钌的抛光速率的影响。采用电化学分析方法和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了缓蚀剂咪唑对腐蚀效果的影响;采用原子力显微镜(AFM)观察钌片表面的微观形貌。... 利用自制的抛光液,研究了在磷酸体系抛光液中咪唑(imidazole,C3H4N2)浓度和pH值对钌的抛光速率的影响。采用电化学分析方法和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了缓蚀剂咪唑对腐蚀效果的影响;采用原子力显微镜(AFM)观察钌片表面的微观形貌。试验结果表明:金属钌在未加入咪唑的磷酸体系抛光液中,抛光速率最高为6.2nm/min,平均粗糙度(Ra)为10.7nm;而在抛光液中加入咪唑后,钌的抛光速率为3.9nm/min,平均粗糙度(Ra)降至1.0nm。咪唑的加入,虽然降低了金属钌的抛光速率,但提高了金属钌的表面质量。同时也促进了金属钌表面钝化膜的生成,降低了金属钌的腐蚀电流值,抑制了阴极反应。 展开更多
关键词 咪唑 化学机械抛光 电化学检测
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Effect of alkaline slurry on the electric character of the pattern Cu wafer
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作者 胡轶 刘玉岭 +3 位作者 刘效岩 何彦刚 王立冉 张保国 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期150-152,共3页
For process integration considerations,we will investigate the impact of chemical mechanical polishing (CMP) on the electrical characteristics of the pattern Cu wafer.In this paper,we investigate the impacts of the ... For process integration considerations,we will investigate the impact of chemical mechanical polishing (CMP) on the electrical characteristics of the pattern Cu wafer.In this paper,we investigate the impacts of the CMP process with two kinds of slurry,one of which is acid slurry of SVTC and the other is FA/O alkaline slurry purchased from Tianjin Jingling Microelectronic Material Limited.Three aspects were investigated:resistance,capacitance and leakage current.The result shows that after polishing by the slurry of FA/O,the resistance is lower than the SVTC.After polishing by the acid slurry and FA/O alkaline slurry,the difference in capacitance is not very large. The values are 0.1 nF and 0.12 nF,respectively.The leakage current of the film polished by the slurry of FA/O is 0.01 nA,which is lower than the slurry of SVTC.The results show that the slurry of FA/O produced less dishing and oxide loss than the slurry of SVTC. 展开更多
关键词 resistance CAPACITANCE leakage current alkaline slurry chemical mechanical polish(CMP)
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CMP精准过程控制系统数据库的设计
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作者 白琨 贾若雨 +1 位作者 李嘉浪 岳爽 《电子工业专用设备》 2020年第3期18-22,共5页
CMP设备通过精准过程控制系统(Precision Process Control,PPC)可以精准计算抛光时间。而在这一过程中,需要存储大量的抛光历史数据、晶圆厚度量测数据、计算中间值和模型配置信息等。这些数据信息数量巨大、关系复杂,并且在计算过程中... CMP设备通过精准过程控制系统(Precision Process Control,PPC)可以精准计算抛光时间。而在这一过程中,需要存储大量的抛光历史数据、晶圆厚度量测数据、计算中间值和模型配置信息等。这些数据信息数量巨大、关系复杂,并且在计算过程中需要快速获取相关数据。为了更好地适应了PPC的需求,可利用MySQL数据库对这些数据进行存储管理。通过需求分析和实体关系模型的建立,实现了数据库的设计。最终利用数据库实现了数据的有效管理及快速查询,并在机台稳定运行。 展开更多
关键词 化学机械抛光 精准过程控制 数据库
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纳米SnO_2磨料的制备及其在钌化学机械抛光中的应用(英文)
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作者 储向峰 李秀金 +2 位作者 董永平 乔红斌 白林山 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期692-695,共4页
利用固相反应法制备纳米二氧化锡磨料并研究了制备条件对平均粒径的影响。结果表明,在500℃/4h条件下制得的纳米二氧化锡粉体在水中有良好的分散性和稳定性。利用自制的抛光液对高纯钌片进行化学机械抛光,与二氧化硅磨料抛光液比较,材... 利用固相反应法制备纳米二氧化锡磨料并研究了制备条件对平均粒径的影响。结果表明,在500℃/4h条件下制得的纳米二氧化锡粉体在水中有良好的分散性和稳定性。利用自制的抛光液对高纯钌片进行化学机械抛光,与二氧化硅磨料抛光液比较,材料去除速率和表面粗糙度都降低。当抛光液中含1%(质量分数,下同)二氧化锡、1%过硫酸铵、1%酒石酸和3mmol/L咪唑,pH=8.0,抛光压力为17.24kPa时,材料去除速率(MRR)和表面粗糙度(Ra)分别为6.8nm/min和4.8nm。 展开更多
关键词 纳米二氧化锡 磨料 化学机械抛光
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