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Cu/Co阻挡层中复配缓蚀剂缓蚀机理与研究进展

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微电子学 2024年第2期54卷 264-276页

作者：罗博文高宝红石越星李雯浩宇霍金向贺斌河北工业大学电子信息工程学院天津300130 河北省微电子超精密加工材料与技术协同创新中心天津300130 河北省微电子专用材料与器件工程研究中心天津300130 河北工业大学材料与工程学院天津300130

抛光液是化学机械抛光(CMP)的关键要素之一,其中缓蚀剂是抛光液的基本组分之一。传统的缓蚀剂缓蚀效果差,缓蚀效率低。而复配缓蚀剂因缓蚀效率高、缓蚀效果好和环境友好等优势成为CMP领域研究重点。根据文献,分析了唑类缓蚀剂对Cu/Co阻... 详细信息

抛光液是化学机械抛光(CMP)的关键要素之一,其中缓蚀剂是抛光液的基本组分之一。传统的缓蚀剂缓蚀效果差,缓蚀效率低。而复配缓蚀剂因缓蚀效率高、缓蚀效果好和环境友好等优势成为CMP领域研究重点。根据文献,分析了唑类缓蚀剂对Cu/Co阻挡层的缓蚀机理,对近五年来新型复配缓蚀剂在国内外CMP过程中的研究进展以及复配缓蚀剂的实验评价和分子动力学模拟进行了归纳总结。同时评价了电化学法中EIS、OCP和Tafel极化曲线,表面分析法中SEM和AFM,分子动力学模拟中DFT和ReaxFF对缓蚀剂缓蚀效果的分析。最后,对于目前复配缓蚀剂的问题进行了总结与展望。

关键词：复配缓蚀剂缓蚀机理化学机械抛光唑类缓蚀剂 Cu/Co阻挡层

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化学机械抛光中摩擦润滑与化学行为研究进展

应用化工 2024年第6期53卷 1416-1420页

作者：霍金向高宝红李雯浩宇贺斌梁斌刘鸣瑜陈旭华河北工业大学电子信息工程学院天津300130 河北省微电子超精密加工材料与技术协同创新中心天津300130 河北省微电子专用材料与器件工程研究中心天津300130

从三个方面对化学机械抛光(CMP)过程中摩擦与化学行为的研究进行了综述,其主要分为:关于抛光液中化学组分影响晶圆摩擦润滑状态的实验研究、CMP过程中抛光液组分与晶圆表面材料反应的分子动力学和反应力场分子动力学模拟研究、同时考虑... 详细信息

从三个方面对化学机械抛光(CMP)过程中摩擦与化学行为的研究进行了综述,其主要分为:关于抛光液中化学组分影响晶圆摩擦润滑状态的实验研究、CMP过程中抛光液组分与晶圆表面材料反应的分子动力学和反应力场分子动力学模拟研究、同时考虑摩擦润滑与化学反应的CMP材料去除速率模型。针对CMP过程中机械与化学协同作用的机理研究尚不明确,考虑机械摩擦与化学反应协同作用是未来完善CMP理论框架的重要研究方向之一。

关键词：化学机械抛光化学机械协同摩擦化学摩擦系数分子动力学

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CMP抛光垫表面及材料特性对抛光效果影响的研究进展

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微纳电子技术 2024年第4期61卷 38-48页

作者：梁斌高宝红刘鸣瑜霍金向李雯浩宇贺斌董延伟河北工业大学电子信息工程学院天津300130 天津市电子材料与器件重点实验室天津300130

对化学机械抛光(CMP)工艺中的抛光垫特性、劣化以及修整进行了简单阐述,重点先从抛光垫表面特性(抛光垫表面微形貌、微孔及抛光垫的结构、表面沟槽纹理的形状、微凸体的分布)和材质特性(硬度、弹性模量和化学性能)入手,对近年来国内外... 详细信息

对化学机械抛光(CMP)工艺中的抛光垫特性、劣化以及修整进行了简单阐述,重点先从抛光垫表面特性(抛光垫表面微形貌、微孔及抛光垫的结构、表面沟槽纹理的形状、微凸体的分布)和材质特性(硬度、弹性模量和化学性能)入手,对近年来国内外的实验研究与理论模拟分析两方面进行了概括,总结了目前各个特性参数对抛光垫性能以及对CMP过程影响的进展,此外,从机械磨损和化学腐蚀两方面对抛光垫的劣化机理进行简要分析。随后,为进一步探究抛光垫修整对抛光性能影响,对抛光垫的两种修整方式和修整参数对修整的效果进行了归纳,介绍了几种新型自修整材料。最后,指出了抛光垫特性和修整在发展现状中存在的问题,未来抛光垫的发展趋势将逐渐走向创新化、智能化、理论化以及应用集成化。

关键词：化学机械抛光(CMP) 抛光垫表面特性材质特性修整

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Optimization of cleaning process parameters to remove abrasive particles in post-Cu CMP cleaning

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Journal of Semiconductors 2018年第12期39卷 212-217页

作者： Liu Yang Baimei Tan Yuling Liu baohong gao Chunyu Han Institute of Microelectronics Hebei University of Technology

The cleaning of copper interconnect chemical mechanical polishing(CMP) is a key process in integrated circuits(ICs) fabrication. Colloidal silica, which is used as the abrasive material in copper CMP slurry, is considered as the main particle contamination. Abrasive particle residuals can cause device failure which need to be removed efficiently. In this paper, a type of CMP cleaner was used for particle removal using a cleaning solution consisting of FA/O Ⅱ chelating agent and FA/O Ⅰ surfactant. By varying the parameters of brush rotation speed, brush gap,and de-ionized water(DIW) flow rate,a series of experiments were performed to determine the best cleaning results. Atomic force microscope(AFM) measurement was used to characterise the surface morphology of the copper surface and the removal of abrasive particles. A scanning electron microscope(SEM) with EDX was used to observe and analyze the particles shape and elements. The optima parameters of CMP cleaner were obtained. Under those conditions, the abrasive silica particles were removed effectively.

关键词： CMP cleaning abrasive particles process parameter surface roughness

Effect of organic amine alkali and inorganic alkali on benzotriazole removal during post Cu-CMP cleaning

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Journal of Semiconductors 2018年第12期39卷 218-222页

作者： Liu Yang Baimei Tan Yuling Liu baohong gao Yilin Liu Chunyu Han Qi Wang Siyu Tian School of Electronics and Information Engineering Hebei University of TechnologyTianjin 300130China Tianjin Key Laboratory of Electronic Materials and Devices Tianjin 300130China The 45th Research Institute of CETC Beijing 100176China

Benzotriazole(BTA), an anticorrosion agent of slurry, is the main organic pollutant remaining after CMP of multilayer copper wiring, and also the main removal object of post CMP cleaning. The adsorption of BTA onto the copper could form a dense Cu-BTA film, which makes the copper surface strongly passivated. According to this characteristic, quantitative analysis of BTA residue after cleaning is carried out by contact angle measurement and electrochemical measurement in this paper. A scanning electron microscope(SEM) with EDX was used to observe and analyze the BTA shape and elements. The efficiencies of organic alkali and inorganic alkali on the removal of BTA were studied. The corresponding reaction mechanism was also analyzed. The results show that the adsorption structure of Cu(I)-BTA cannot be destroyed in an alkaline environment with a pH less than 10; the effect of BTA removal by inorganic alkali is worse than that of the organic amine alkali with the coordination structure under the same pH environment; the FA/O Ⅱ chelating agent with the fraction of 200 ppm can effectively remove BTA residue on the surface of copper wafer.

关键词： post CMP cleaning benzotriazole(BTA) organic amine alkali electrochemical measurement

An Electrochemical Cleaning Technique for Removal of Surface Contamination before Texturization of Silicon Solar Cells

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Semiconductor Photonics and Technology 2010年第1期16卷 13-17页

作者： ZHANG Jianxin LIU Yuling TAN Baimei NIU Xinhuan gao baohong School of Information and Communication Engineering Tianjin Polytechnic University Tianjin 300160 CHN Institute of Microelectronics Hebei University of Technology Tianjin 300130 CHN

In order to decrease the consumption of reagents and silicon during removal of surface contamination before silicon texturing in solar cell manufacturing industry, a new low-cost surface treatment approach of electrochemical cleaning technique(ECT) is reported. In this technique, a powerful oxidizing electrolyte was obtained from the electrochemical reaction on Boron-doped Diamond(BDD) electrodes, and applied during removal of surface contaminations on silicon wafer surfaces. The slightly polished monocrystalline silicon surfaces after cleaning were compared with the ones of primal silicon wafers. The measurement results show that ECT is quite efficient in removing NaCl and organic contaminants. After cleaning, the contrast test was conducted for the textured silicon wafers with/without pre-treatment(polish) separately. The results show that the size of pyramids on the surface without traditional polishing process is homogeneous and smaller than 4μm, and the average surface reflectance is much lower in the wavelength range from 400nm to 800nm. Therefore, the new technique can save silicon material, and effectively avoid optical losses for improving photoconversion effect of solar cells.

关键词： electrochemical cleaning surface contamination solar cell texturization Boron-doped Diamond(BDD) electrodes

IC铜布线抛光及后清洗中缓蚀剂BTA吸附及去除的研究进展

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电镀与涂饰 2022年第3期41卷 203-210页

作者：王静高宝红刘世桐吴彤熙檀柏梅河北工业大学电子信息工程学院天津300130 河北工业大学天津市电子材料与器件重点实验室天津300130

首先从吸附能的角度论述了苯并三唑(BTA)在铜上的吸附类型以及成膜过程,然后综述了关于铜化学机械抛光(CMP)后清洗中去除残留BTA的研究进展,最后对新型缓蚀剂的出现以及在集成电路制造中应用的缓蚀剂的未来研究方向进行了概述。

关键词：铜化学机械抛光苯并三唑吸附等温线配合物缓蚀剂清洗综述

新工科背景下“专创融合”教育的改革途径与评价

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创新创业理论研究与实践 2023年第7期6卷 15-18页

作者：王如石芸慧高宝红河北工业大学电子信息工程学院天津300130

在新工科教育背景下,高校交叉复合型卓越工程科技人才的培养,需要进行专业教育与创新创业教育的有效融合。该文针对我国“专创融合”教育现状,从课程体系建设、教学模式改革、教材建设、师资队伍建设、专业实践平台建设的角度,提出了可... 详细信息

在新工科教育背景下,高校交叉复合型卓越工程科技人才的培养,需要进行专业教育与创新创业教育的有效融合。该文针对我国“专创融合”教育现状,从课程体系建设、教学模式改革、教材建设、师资队伍建设、专业实践平台建设的角度,提出了可行的改革途径。针对现有的专业教育与创新创业教育融合评价机制问题,围绕创新创业环境、教学目标与培养方案、教学实施过程、教学成果与产出四大维度,提出了教育过程与教育成效相结合、理论与实践相结合的“全过程”课程考核评价机制,为深入推进高校“专创融合”教育改革提供了新的启示。

关键词：新工科 “专创融合” 改革途径课程体系师资队伍评价机制

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基于时空数据特征的寄递涉烟犯罪分析方法

中国烟草学报 2023年第1期29卷 116-126页

作者：乔浪超王进录高宝红杨新刚冯文涛许荣垚卫毅然刘伟中国烟草总公司陕西省公司专卖监督管理处陕西西安710061 西安邮电大学计算机学院陕西西安710121

【目的】使用大数据和人工智能技术研究基于寄递大数据的“互联网+寄递”新型涉烟犯罪分析方法。【方法】使用中文分词技术对寄递大数据进行预处理。提出了“寄递时空模式”新概念并计算其时域和频域统计量作为时空特征。使用特征选择... 详细信息

【目的】使用大数据和人工智能技术研究基于寄递大数据的“互联网+寄递”新型涉烟犯罪分析方法。【方法】使用中文分词技术对寄递大数据进行预处理。提出了“寄递时空模式”新概念并计算其时域和频域统计量作为时空特征。使用特征选择和降维方法计算时空特征集合中的优选特征,并比较不同分类器算法结合优选特征构建的涉烟犯罪分析模型的性能。【结果】(1)提出的时空特征具有区分涉烟和不涉烟寄递数据的能力。随机森林和GBDT分类器整体性能最好,在准确率、阳性和阴性预测值等指标上均达到0.94以上。(2)基于优选特征建立的分析模型可以取得和初始特征模型接近的预测结果,优选特征数据储存量仅为原始特征数据的40%。(3)CFS特征选择方法选出的优选特征对涉烟预测模型结果的可解释性提供了依据。(4)初步实验表明本文方法可满足寄递涉烟分析的实时性要求。【结论】基于“寄递时空模式”计算的时空特征结合分类器可区分涉烟和不涉烟寄递数据。

关键词：寄递涉烟犯罪寄递时空模式时间序列分析特征选择和降维机器学习