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《硅片抛光液配方技术研究,抛光液成分分析及制备工艺》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、硅片抛光液配方技术研究，抛光原理及制备工艺导读本文主要介绍了硅晶片的应用背景，分类，参考配方等，本文中的配方经过修改，如果需要了解更详细，可咨询我们的相关技术人员。禾川化学致力于硅片抛光液成分分析，配方还原，研发外包服务，为硅片抛光液相关企业提供一整套配方技术解决方案。1.背景基于全球经济的快速发展，IC技术（Integratedcircuit,即集成电路）已经渗透到国防建设和国民经济发展的各个领域，成为世界第一大产业。IC所用的材料主要是硅和砷化镓等,全球90%以上IC都采用硅片。随着半导体工业的飞速发展，一方面，为了增大芯片产量，降低单元制造成本，要求硅片的直径不断增
2、大；另一方面，为了提高IC的集成度，要求硅片的刻线宽度越来越细。半导体硅片抛光工艺是衔接材料与器件制备的边沿工艺，它极大地影响着材料和器件的成品率，并肩负消除前加工表面损伤沾污以及控制诱生二次缺陷和杂质的双重任务。在特定的抛光设备条件下，硅片抛光效果取决于抛光剂及其抛光工艺技术。禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题，利用其八大服务优势，最终实现企业产品性能改进及新产品研发。样品分析检测流程：样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果
3、验证—后续技术服务配方分析/成分检测/研发外包/工业诊断www.hccjishu.com。有任何配方技术难题，可即刻联系禾川化学技术团队，我们将为企业提供一站式配方技术解决方案！2.硅片抛光技术的研究进展20世纪60年代中期前，半导体抛光还大都沿用机械抛光，如氧化镁、氧化锆、氧化铬等方法，得到的镜面表面损伤极其严重。1965年Walsh和Herzog提出SiO2溶胶-凝胶抛光后，以氢氧化钠为介质的碱性二氧化硅抛光技术就逐渐代替旧方法，国内外以二氧化硅溶胶为基础研究开发了品种繁多的抛光材料。随着电子产品表面质量要求的不断提高,表面平坦化加工技术也在不断发展，基于淀积技术的选
4、择淀积、溅射玻璃SOG(spin-on-glass)、低压CVD(chemicalvapordeposit)、等离子体增强CVD、偏压溅射和属于结构的溅射后回腐蚀、热回流、淀积-腐蚀-淀积等方法也曾在IC艺中获得应用,但均属局部平面化技术,其平坦化能力从几微米到几十微米不等,不能满足特征尺寸在0.35μm以下的全局平面化要求。1991年IBM首次将化学机械抛光技术(chemicalmechanicalpolishing,简称CMP)成功应用到64MbDRAM的生产中,之后各种逻辑电路和存储器以不同的发展规模走向CMP,CMP将纳米粒子的研磨作用与氧化剂的化学作用有机地结合
5、起来,满足了特征尺寸在0.35微米以下的全局平面化要求。CMP可以引人注目地得到用其他任何CMP可以引人注目地得到用其他任何平面化加工不能得到的低的表面形貌变化。目前,化学机械抛光技术已成为几乎公认为惟一的全局平面化技术，逐渐用于大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(ULSI)，可进一步提高硅片表面质量，减少表面缺陷。配方分析/成分检测/研发外包/工业诊断www.hccjishu.com3.碱性二氧化硅化学机械抛光技术3.1抛光液的组成抛光液是CMP的关键要素之一,抛光液的性能直接影响抛光后表面的质量.抛光液一般由超细固体粒子研磨剂(如纳米SiO2、Al2O3粒子等
6、)、表面活性剂、稳定剂、氧化剂等组成,固体粒子提供研磨作用,化学氧化剂提供腐蚀溶解作用。3.2抛光机理关于碱性SiO2的抛光机理，过去一般用化学及机械磨削理论来进行解释，也有人提出一个吸附效应的概念。碱性的抛光液和硅片接触，发生下列化学反应：Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2（2-1）反应是较容易进行的。同时,抛光液的固体颗粒及衬垫与硅片磨擦起机械磨削作用,而在硅片抛光中,化学效应起了主要作用,这种化学作用是在硅表面的原子和溶液的OH-之间的氧化还原作用引起的,根据表面化学和固体物理晶格排列理论,由于硅单晶表面处硅原子有规则排列的终止,硅原子及其剩余的价键具有物
7、理吸附和化学吸附两种力、其中物理吸附是指表面晶格系统分子与它周围分子之间引力作用,而化学吸附则是由于表面硅原子电子转移的键合过程,对它周围的分子或离子形成强大的化学键力,并能生成组成不易确定的表面化合物。配方分析/成分检测/研发外包/工业诊断www.hccjishu.com显然,抛光Si表面的过程中,这两种力将使抛光液中的由于化学反应而生成的氢气和硅酸盐紧紧地吸附在表面的硅原子上,使进一步的化学反应难于进行,而抛光液中的SiO2颗粒由压力和软衬垫作用和表面硅原子起到紧密的接触研磨、这样除了磨削机械作用外,SiO2胶团对这些吸附
