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紫外光催化辅助Ga面GaN化学机械抛光试验研究
1
作者 杨友明 周海 +2 位作者 胡士响 夏丽琴 任相璞 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期157-167,共11页
目的探究在紫外光催化辅助抛光过程中,相关因素对氮化镓晶片Ga面去除率(MRR)及表面粗糙度(Ra)的影响规律,提高单晶氮化镓高效率低损伤的超光滑表面质量。方法通过结合紫外光与化学机械进行抛光,采用单因素试验方案,对GaN晶片的Ga面进行... 目的探究在紫外光催化辅助抛光过程中,相关因素对氮化镓晶片Ga面去除率(MRR)及表面粗糙度(Ra)的影响规律,提高单晶氮化镓高效率低损伤的超光滑表面质量。方法通过结合紫外光与化学机械进行抛光,采用单因素试验方案,对GaN晶片的Ga面进行紫外光催化辅助化学机械抛光试验,比较在无光照、光照抛光盘、光照抛光液3种抛光方式和不同TiO_(2)浓度、pH值、H_(2)O_(2)含量、抛光压力、抛光盘转速和抛光液流条件下的抛光效果。最后通过正交试验进行抛光工艺参数优化,通过测量不同条件下紫外光催化辅助化学机械抛光过程中的MRR值和Ra值,探究GaN晶片Ga面抛光效果。结果在紫外光催化辅助抛光条件下,通过对单因素试验和正交试验的抛光参数进行分析和优化,GaN晶片材料去除率可以达到698.864nm/h,通过白光干涉仪观测可以获得表面粗糙度Ra值为0.430nm的亚纳米级超光滑GaN晶体表面。结论基于紫外光催化辅助GaN晶片Ga面化学机械抛光试验,紫外光辅助化学机械的复合抛光方式能够促进GaN表面生成物Ga_(2)O_(3)快速去除,其中光照抛光液方式能够极大地提高抛光效率。紫外光催化辅助Ga面GaN化学机械抛光可以获得高效低损伤的单晶氮化镓抛光加工表面质量。 展开更多
关键词 氮化镓 紫外光催化 抛光 MRR 表面粗糙度 单因素试验 正交试验
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干式抛光在减薄加工中的工艺研究
2
作者 孙莉莉 衣忠波 王刚 《电子工业专用设备》 2024年第2期8-11,共4页
介绍了干式抛光的工艺过程和原理,主要研究了干式抛光工艺过程中抛光压力、抛光位置、抛光时间对晶片表面粗糙度的影响。提出减小晶片表面粗糙度的工艺措施,为减少后续抛光工序的抛光时间提供指导。
关键词 干式抛光 粗糙度 工艺研究
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一种应用于碳化硅全自动减薄机的定位巡边方法
3
作者 袁晓春 孙莉莉 王刚 《电子工业专用设备》 2024年第2期68-70,共3页
针对带平边的碳化硅晶片,在放到承片台上时,需要与承片台的平边重合,因此提出一种应用于碳化硅减薄机的定位巡边方法。此方法先在定位台上夹爪粗定位,然后旋转碳化硅晶片通过巡边传感器确定晶片的平边,最后旋转到设定的与承片台恰好重... 针对带平边的碳化硅晶片,在放到承片台上时,需要与承片台的平边重合,因此提出一种应用于碳化硅减薄机的定位巡边方法。此方法先在定位台上夹爪粗定位,然后旋转碳化硅晶片通过巡边传感器确定晶片的平边,最后旋转到设定的与承片台恰好重合的角度,完成定位巡边。此方法通过平边晶片与平边承片台的重合,使得吸附晶片的真空最大化,大大提升后续的磨削精度。通过磨削效果的对比,TTV由原来的4.4μm提升到1.5μm。 展开更多
关键词 碳化硅 定位巡边 磨削精度
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基于多源数据融合的半导体晶片CMP抛光材料去除率预测
4
作者 方维 王宇宇 +2 位作者 宋志龙 吕冰海 赵文宏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期150-157,167,共9页
目的 对半导体晶片抛光过程中的工艺参数、耗材使用量、抛光垫状态参数等多源数据预处理后进行数据融合,建立材料去除率(MRR)预测模型,为实现半导体晶片抛光加工工艺的决策和处理奠定基础。方法 研究晶片抛光加工中的数据特点及数据融... 目的 对半导体晶片抛光过程中的工艺参数、耗材使用量、抛光垫状态参数等多源数据预处理后进行数据融合,建立材料去除率(MRR)预测模型,为实现半导体晶片抛光加工工艺的决策和处理奠定基础。方法 研究晶片抛光加工中的数据特点及数据融合需求,提取数据集中每个晶片加工过程中的统计特征并生成新数据集,同时引入邻域特征以应对晶片加工过程中动态因素对材料去除率的影响。提出基于深度自动编码器的多源数据融合及材料去除率预测方法。设计深度自动编码器参数,优化深度自动编码器的损失函数从而增强深度自动编码器对强相关性特征变量的重建。基于深度自动编码器进行多源传感器信号融合,降低数据维度。使用超参数搜索算法优化BP神经网络超参数,利用BP神经网络方法将融合后的数据进行半导体晶片抛光过程中的材料去除率预测。结果 采用PHM2016数据集对模型进行验证,均方误差MSE达到7.862,相关性R^(2)达到91.2%。结论 基于多源数据的融合模型能有效预测MRR,可以对半导体晶片CMP工艺过程的智能决策与控制起到良好的辅助作用。 展开更多
关键词 化学机械抛光 材料去除率 数据融合 深度自动编码器 BP神经网络预测
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单烷基磷酸酯钾盐和烷基糖苷对钴互连化学机械抛光的影响
5
作者 田雨暄 王胜利 +3 位作者 罗翀 王辰伟 孙纪元 张国林 《电镀与涂饰》 CAS 北大核心 2024年第4期47-55,共9页
[目的]目前钴(Co)互连化学机械抛光(CMP)使用的传统唑类抑制剂(如苯并三氮唑)一般有毒性,会对环境造成危害。[方法]在以甘氨酸为配位剂、过氧化氢为氧化剂和SiO_(2)(平均粒径60 nm)为磨料的情况下,添加阴离子型表面活性剂单烷基磷酸酯钾... [目的]目前钴(Co)互连化学机械抛光(CMP)使用的传统唑类抑制剂(如苯并三氮唑)一般有毒性,会对环境造成危害。[方法]在以甘氨酸为配位剂、过氧化氢为氧化剂和SiO_(2)(平均粒径60 nm)为磨料的情况下,添加阴离子型表面活性剂单烷基磷酸酯钾盐(MAPK)和非离子型表面活性剂烷基糖苷(APG)作为抑制剂,得到绿色环保的抛光液。先从Co的去除速率和静态腐蚀速率、抛光液的润湿性及抛光后Co的表面品质入手,研究了MAPK与APG对Co互连CMP的影响。接着通过电化学分析和密度泛函理论分析,构建出两种表面活性剂在Co表面的吸附模型,探讨了它们对Co互连CMP的影响机制。[结果]MAPK与APG复配时抛光液的润湿性最好,Co镀膜片在CMP过程中的去除速率和静态腐蚀速率分别为454 nm/min和1 nm/min,抛光后表面品质良好,无腐蚀缺陷。[结论]MAPK和APG都较环保,有望替代传统抑制剂用于钴互连化学机械抛光。 展开更多
关键词 钴互连 化学机械抛光 单烷基磷酸酯钾盐 烷基糖苷 去除速率 密度泛函理论
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BTA与TT-LYK对铜CMP缓蚀效果和协同效应研究
6
作者 孟妮 张祥龙 +4 位作者 李相辉 谢顺帆 邱宇轩 聂申奥 何彦刚 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期89-97,共9页
在铜化学机械抛光中,由于典型缓蚀剂苯并三氮唑(BTA)对铜表面化学保护作用非常强烈,造成铜去除速率过低的现象。为了获得更好的缓蚀效果和铜表面质量,在近中性溶液中,对BTA缓蚀剂和新型缓蚀剂2,2′-[[(甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]亚氨... 在铜化学机械抛光中,由于典型缓蚀剂苯并三氮唑(BTA)对铜表面化学保护作用非常强烈,造成铜去除速率过低的现象。为了获得更好的缓蚀效果和铜表面质量,在近中性溶液中,对BTA缓蚀剂和新型缓蚀剂2,2′-[[(甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]亚氨基]双乙醇-(TT-LYK)的缓蚀效果进行比较,并对2种缓蚀剂的复配效果进行研究。结果表明:在近中性溶液中,BTA和TT-LYK均可以有效抑制铜表面腐蚀;2种缓蚀剂复配后具有协同作用,添加到抛光液中可得到更好的铜表面质量和更低的粗糙度,这可能是由于2种缓蚀剂的钝化膜类别相似,使得在一种缓蚀剂形成配合物的基础上,另一种缓蚀剂对生成的钝化膜进行补充,使得双层钝化膜更致密,能更好地保护铜表面不受腐蚀。 展开更多
关键词 化学机械抛光 铜 混合缓蚀剂 苯并三氮唑 表面粗糙度
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聚甲基丙烯酸对STI CMP中SiO_(2)和Si_(3)N_(4)去除速率选择比的影响
7
作者 李相辉 张祥龙 +3 位作者 孟妮 聂申奥 邱宇轩 何彦刚 《半导体技术》 北大核心 2024年第2期131-137,共7页
在浅沟槽隔离(STI)化学机械抛光(CMP)中,需要保证极低的Si_(3)N_(4)去除速率,以及相对较高的SiO_(2)去除速率,并且要达到SiO_(2)与Si_(3)N_(4)的去除速率选择比大于30的要求。在CeO_(2)磨料质量分数为0.25%,抛光液pH=4的前提下,研究了... 在浅沟槽隔离(STI)化学机械抛光(CMP)中,需要保证极低的Si_(3)N_(4)去除速率,以及相对较高的SiO_(2)去除速率,并且要达到SiO_(2)与Si_(3)N_(4)的去除速率选择比大于30的要求。在CeO_(2)磨料质量分数为0.25%,抛光液pH=4的前提下,研究了聚甲基丙烯酸(PMAA)对SiO_(2)与Si_(3)N_(4)去除速率以及二者去除速率选择比的影响,分析了PMAA在影响SiO_(2)与Si_(3)N_(4)去除速率过程中的作用机理。结果表明,PMAA的加入可以降低SiO_(2)与Si_(3)N_(4)的去除速率,当PMAA的质量分数为120×10^(-6)时,SiO_(2)和Si_(3)N_(4)的去除速率分别为185.4 nm/min和3.0 nm/min,去除速率选择比为61。抛光后SiO_(2)与Si_(3)N_(4)晶圆表面有较好的表面粗糙度,分别为0.290 nm和0.233 nm。 展开更多
关键词 浅沟槽隔离(STI) 化学机械抛光(CMP) 二氧化硅(SiO_(2)) 氮化硅(Si_(3)N_(4)) 聚甲基丙烯酸(PMAA) 去除速率选择比
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复合磨料的制备及其对层间介质CMP性能的影响
8
作者 陈志博 王辰伟 +4 位作者 罗翀 杨啸 孙纪元 王雪洁 杨云点 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第4期323-329,共7页
以SiO_(2)为内核、CeO_(2)为外壳制备出了核壳结构复合磨料,用以提升集成电路层间介质的去除速率及表面一致性。采用扫描电子显微镜(SEM)观察复合磨料的表面形貌,利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和X射线光电子能谱仪(... 以SiO_(2)为内核、CeO_(2)为外壳制备出了核壳结构复合磨料,用以提升集成电路层间介质的去除速率及表面一致性。采用扫描电子显微镜(SEM)观察复合磨料的表面形貌,利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析复合磨料的表面物相结构及化学键组成。研究结果表明,所制备的复合磨料呈现出“荔枝”形,平均粒径为70~90 nm,CeO_(2)粒子主要以Si—O—Ce键与SiO_(2)内核结合。将所制备的复合磨料配置成抛光液进行层间介质化学机械抛光(CMP)实验。实验结果表明,Zeta电位随着pH值的降低而升高,当pH值约为6.8时达到复合磨料的等电点。当pH值为3时,层间介质去除速率达到最大,为481.6 nm/min。此外,研究发现去除速率还与摩擦力和温度有关,CMP后的SiO_(2)晶圆均方根表面粗糙度为0.287 nm。 展开更多
关键词 复合磨料 核壳结构 层间介质 化学机械抛光(CMP) 去除速率
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E1310P和FMEE复配对铜膜CMP性能的影响
9
作者 孙纪元 周建伟 +4 位作者 罗翀 田雨暄 李丁杰 杨云点 盛媛慧 《微纳电子技术》 CAS 2024年第4期187-195,共9页
针对化学机械抛光(CMP)中传统唑类缓蚀剂毒性强、成本高,在表面形成坚硬钝化膜难以去除等问题,在甘氨酸-双氧水体系下,使用阴离子表面活性剂聚氧乙烯醚磷酸酯(E1310P)和非离子表面活性剂脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)复配替代传统唑类缓... 针对化学机械抛光(CMP)中传统唑类缓蚀剂毒性强、成本高,在表面形成坚硬钝化膜难以去除等问题,在甘氨酸-双氧水体系下,使用阴离子表面活性剂聚氧乙烯醚磷酸酯(E1310P)和非离子表面活性剂脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)复配替代传统唑类缓蚀剂。通过去除速率、表面粗糙度和表面形貌等的实验结果研究了E1310P和FMEE协同作用对CMP过程中表面质量的影响。通过表面张力、电化学性能、X射线光电子能谱(XPS)和密度泛函理论(DFT)揭示了E1310P和FMEE的协同吸附行为及其机理。结果表明,E1310P可以吸附在Cu的表面,降低Cu的去除速率;FMEE的加入能有效屏蔽E1310P离子头基间的电性排斥作用,使更多的E1310P吸附在Cu的表面,在协同作用下形成了更致密的抑制膜,使得CMP抛光性能得以提升。 展开更多
关键词 化学机械抛光(CMP) 去除速率 协同吸附 表面质量 密度泛函理论(DFT)
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单晶SiC超精密加工研究进展
10
作者 田壮智 班新星 +3 位作者 韩少星 段天旭 郑少冬 朱建辉 《微纳电子技术》 CAS 2024年第1期35-49,共15页
单晶碳化硅(SiC)的高脆性、高硬性和强化学惰性是制约第三代半导体超精密抛光发展的关键,实现衬底高效率、超光滑表面的加工具有挑战性。对于单晶SiC的化学机械抛光(CMP),分别从材料去除和工艺优化两个维度出发,阐述了CMP SiC的影响因... 单晶碳化硅(SiC)的高脆性、高硬性和强化学惰性是制约第三代半导体超精密抛光发展的关键,实现衬底高效率、超光滑表面的加工具有挑战性。对于单晶SiC的化学机械抛光(CMP),分别从材料去除和工艺优化两个维度出发,阐述了CMP SiC的影响因素和规律,指出了该方法的不足。介绍了光催化、超声振动、电场、等离子体、磁流变、表面预处理等辅助CMP抛光方法,分析了复合增效抛光的去除机理和优势。通过对比发现,辅助能场的介入有助于改善SiC表面质量,并能获得较好的加工效果,然而,复合抛光技术涉及的能场复杂,多能场作用下的材料去除机制和工艺参数匹配仍需进行深入研究。最后,对未来单晶SiC超精密加工的研究给出了建议,并进行了展望。 展开更多
关键词 单晶碳化硅(SiC) 化学机械抛光(CMP) 材料去除率(MRR) 表面粗糙度 增效抛光
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CMP抛光液中SiO_(2)磨料分散稳定性的研究进展
11
作者 程佳宝 石芸慧 +6 位作者 牛新环 刘江皓 邹毅达 占妮 何潮 董常鑫 李鑫杰 《微纳电子技术》 CAS 2024年第2期25-35,共11页
对SiO_(2)磨料在化学机械抛光(CMP)抛光液中的应用以及影响抛光液分散稳定性的因素进行了阐述,重点从SiO_(2)磨料分散稳定性的角度介绍了SiO_(2)磨料质量分数和粒径、抛光液pH值、表面活性剂种类和表面改性等对抛光液稳定性的影响,通过... 对SiO_(2)磨料在化学机械抛光(CMP)抛光液中的应用以及影响抛光液分散稳定性的因素进行了阐述,重点从SiO_(2)磨料分散稳定性的角度介绍了SiO_(2)磨料质量分数和粒径、抛光液pH值、表面活性剂种类和表面改性等对抛光液稳定性的影响,通过分析Zeta电位绝对值的范围、凝胶时间的长短、粒径随时间的变化和接触角等,总结了小粒径(35 nm左右)SiO_(2)磨料在抛光液中的分散机理,同时探讨了弱碱性环境对磨料Zeta电位的影响,阳离子、阴离子和非离子表面活性剂对磨料表面的作用机理和复配使用的效果,以及表面疏水化或亲水化改性对磨料分散稳定性的影响。最后对该领域未来的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 化学机械抛光(CMP) SiO_(2)磨料 表面活性剂 分散稳定性 PH值
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半导体材料CMP过程中磨料的研究进展
12
作者 何潮 牛新环 +4 位作者 刘江皓 占妮 邹毅达 董常鑫 李鑫杰 《微纳电子技术》 CAS 2024年第1期21-34,共14页
对磨料在半导体材料化学机械抛光(CMP)中的应用和研究进展进行了简单阐述,从各代半导体材料制成半导体器件的加工要求介绍了磨料在半导体材料CMP中的重要性,从CMP过程中磨料与半导体材料的相互作用介绍了磨料在半导体材料CMP中的环保性... 对磨料在半导体材料化学机械抛光(CMP)中的应用和研究进展进行了简单阐述,从各代半导体材料制成半导体器件的加工要求介绍了磨料在半导体材料CMP中的重要性,从CMP过程中磨料与半导体材料的相互作用介绍了磨料在半导体材料CMP中的环保性,从磨料的改性和制备介绍了磨料在半导体材料CMP中应用的限制性,重点从半导体材料的去除速率和表面质量介绍了磨料对半导体材料抛光性能的影响,并对国内外研究中单一磨料、混合磨料和复合磨料对半导体材料抛光性能的影响进行了评述,总结了近年来磨料在半导体材料CMP中的研究进展。最后,对磨料在半导体材料CMP中存在的共性问题进行了总结,并对该领域所面临的挑战及发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 化学机械抛光(CMP) 抛光性能 磨料 去除速率 表面质量
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超精密磨削YAG晶体的脆塑转变临界深度预测
13
作者 敖萌灿 黄金星 +3 位作者 曾毓贤 吴跃勤 康仁科 高尚 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期84-94,共11页
钇铝石榴石(YAG)晶体是制造固体激光器的重要材料,超精密磨削是加工YAG晶体等硬脆材料零件的重要方法,研究硬脆材料加工表面的微观变形、脆塑转变机理对超精密磨削加工具有重要的指导作用。为了实现YAG晶体低损伤磨削加工,获得高质量表... 钇铝石榴石(YAG)晶体是制造固体激光器的重要材料,超精密磨削是加工YAG晶体等硬脆材料零件的重要方法,研究硬脆材料加工表面的微观变形、脆塑转变机理对超精密磨削加工具有重要的指导作用。为了实现YAG晶体低损伤磨削加工,获得高质量表面,基于弹塑性接触理论和压痕断裂力学,通过分析单磨粒划擦作用下材料表面的变形过程,考虑材料的弹性回复、微观下力学性能的尺寸效应,建立了脆塑转变临界深度的预测模型,并计算得到YAG晶体的脆塑转变临界深度为66.7 nm。在此基础上,通过不同粒度砂轮超精密磨削YAG晶体试验对建立的脆塑转变临界深度预测模型进行验证,并计算不同粒度砂轮在相应工艺条件下的磨粒切深。结果表明,磨粒切深高于脆塑转变临界深度时,YAG晶体磨削表面材料以脆性方式被去除,磨削表面损伤严重;磨粒切深低于脆塑转变临界深度时,磨削表面材料以塑性方式被去除,能够获得高质量磨削表面,加工表面粗糙度达到1 nm。建立的脆塑转变临界深度预测模型能够为YAG晶体的低损伤超精密磨削加工提供理论指导。 展开更多
关键词 超精密磨削 YAG晶体 纳米压痕 纳米划痕 脆塑转变
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化学机械抛光垫在集成电路制造中的专利技术分析
14
作者 王海 周文 史巍 《首都师范大学学报（自然科学版）》 2023年第5期52-61,共10页
通过对美国罗门哈斯公司1997—2020年在抛光垫领域的专利申请进行分析,得到其全球专利申请量分布和申请趋势、专利转让情况、专利法律状态、专利布局区域、专利引用状况以及技术发展脉络等重要信息。确定了该公司从1909年至今在该领域... 通过对美国罗门哈斯公司1997—2020年在抛光垫领域的专利申请进行分析,得到其全球专利申请量分布和申请趋势、专利转让情况、专利法律状态、专利布局区域、专利引用状况以及技术发展脉络等重要信息。确定了该公司从1909年至今在该领域中的研发历程和研发重点方向,为我国企业在该领域的发展和突破,以及在技术和区域方面的专利布局提供一定的参考,促进我国在化学机械抛光垫领域中的健康发展。 展开更多
关键词 化学机械抛光 抛光垫 专利分析 技术路线
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200mm超薄硅片边缘抛光技术
15
作者 武永超 史延爽 +3 位作者 王浩铭 龚一夫 张旭 赵权 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第3期213-217,共5页
在大尺寸硅片外延加工过程中,边缘损伤极易导致外延层位错的产生。厚度为450μm的超薄硅片因其机械强度较低,在边缘抛光过程中极易导致碎片产生。为此采用化学机械抛光(CMP)对8英寸(1英寸=2.54 cm)超薄硅片进行边缘抛光,通过优化工艺参... 在大尺寸硅片外延加工过程中,边缘损伤极易导致外延层位错的产生。厚度为450μm的超薄硅片因其机械强度较低,在边缘抛光过程中极易导致碎片产生。为此采用化学机械抛光(CMP)对8英寸(1英寸=2.54 cm)超薄硅片进行边缘抛光,通过优化工艺参数改善硅片边缘粗糙度及过抛量,并讨论了边缘抛光前后硅片倒角角度及边缘残余应力的变化。结果表明边缘抛光工序对硅片边缘去除量较小,且仅对边缘损伤层起到去除作用,因此可以有效降低硅片边缘残余应力,而对倒角角度影响较小,有助于获得边缘质量较好的硅片,为后续外延加工打下良好基础。 展开更多
关键词 边缘抛光 大尺寸超薄硅片 化学机械抛光(CMP) 边缘损伤 边缘粗糙度
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石英晶片化学机械抛光工艺优化
16
作者 贾玙璠 朱祥龙 +3 位作者 董志刚 康仁科 杨垒 高尚 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第1期159-164,共6页
为同时优化化学机械抛光(CMP)后石英晶片平面度和表面粗糙度,进行化学机械抛光协调控制实验。分析了抛光时间、抛光转速和抛光压力对石英晶片平面度和表面粗糙度的影响,确定了最佳工艺参数。研究结果表明:石英晶片平面度和表面粗糙度都... 为同时优化化学机械抛光(CMP)后石英晶片平面度和表面粗糙度,进行化学机械抛光协调控制实验。分析了抛光时间、抛光转速和抛光压力对石英晶片平面度和表面粗糙度的影响,确定了最佳工艺参数。研究结果表明:石英晶片平面度和表面粗糙度都随抛光时间延长而优化,在150 min时,平面度和表面粗糙度都能达到稳定。抛光时间为150 min、抛光盘转速为50 r/min、抛光压力为53.5 N时,能使晶片同时得到较好的平面度和表面粗糙度,此时平面度为2.03μm,表面粗糙度为0.68 nm。 展开更多
关键词 石英晶片 化学机械抛光(CMP) 表面粗糙度 平面度 工艺优化
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基于混合气体活化的硅基钽酸锂晶圆键合研究
17
作者 刘等等 帅垚 +2 位作者 黄诗田 吴传贵 张万里 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2023年第6期693-698,共6页
集成在硅基衬底上的钽酸锂薄膜在新型声学器件上具有重要应用,等离子体活化键合是其主要的集成方式,相关研究报道众多但仍缺乏对等离子体活化工艺的深入研究。本文研究了LT和Si衬底晶圆在不同活化气氛、频率和时间下的亲水性接触角变化... 集成在硅基衬底上的钽酸锂薄膜在新型声学器件上具有重要应用,等离子体活化键合是其主要的集成方式,相关研究报道众多但仍缺乏对等离子体活化工艺的深入研究。本文研究了LT和Si衬底晶圆在不同活化气氛、频率和时间下的亲水性接触角变化情况,探索了一套可以显著提高键合强度的活化参数。研究结果发现,对晶圆表面采用N_(2)加O_(2)混合活化60 s后,LT和Si衬底晶圆亲水性接触角达到最小值,分别为4.244°和3.859°。键合后用SEM扫描了样片的横截面,发现键合质量良好。最后对比了用O_(2)、N_(2)和Ar活化60 s,以及N_(2)加O_(2)混合活化60 s后键合片的键合强度,发现混合气体活化后键合强度最大,达到了9.05 MPa。 展开更多
关键词 晶圆键合 亲水角 活化 钽酸锂 硅基 键合强度
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晶圆直接键合预处理关键技术研究进展
18
作者 吴硕 徐康 +5 位作者 洪孟 吕麒鹏 蒲茜 戴家赟 吴超群 郭敏 《固体电子学研究与进展》 CAS 北大核心 2023年第6期533-542,共10页
晶圆键合技术已经广泛应用于功率型半导体光电器件、电子电力器件、大功率固体激光器、MEMS及光电集成等领域。晶圆键合技术根据有无通过中间层实现键合分为两大类,其中晶圆直接键合技术属于无中间层键合,该技术的关键点在于对晶圆预处... 晶圆键合技术已经广泛应用于功率型半导体光电器件、电子电力器件、大功率固体激光器、MEMS及光电集成等领域。晶圆键合技术根据有无通过中间层实现键合分为两大类,其中晶圆直接键合技术属于无中间层键合,该技术的关键点在于对晶圆预处理工艺的选择。本文就湿法和干法两方向对不同的晶圆直接键合预处理技术的特点进行了归纳总结,主要内容包括溶液清洗、蒸汽清洗、快速原子束轰击、等离子体表面活化以及紫外光活化的技术原理与要点。此外,还对晶圆直接键合预处理技术未来的创新与改善进行了展望。 展开更多
关键词 先进封装制造技术 直接键合 表面预处理 蒸汽清洗 紫外光活化
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AT切型石英晶圆抛光工艺对材料去除速率及厚度非均匀性的影响
19
作者 万杨 陈庚豪 +2 位作者 栾兴贺 周龙早 吴丰顺 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第3期427-434,共8页
通过双面抛光工艺研究了抛光盘转速、抛光盘压力及抛光垫材质与厚度等对AT切型石英晶圆材料去除速率(MRR)与厚度非均匀性(TNU)的影响。实验结果表明,抛光盘压力越大、转速越高,材料去除速率越高;晶圆厚度非均匀性随抛光盘压力增加先减... 通过双面抛光工艺研究了抛光盘转速、抛光盘压力及抛光垫材质与厚度等对AT切型石英晶圆材料去除速率(MRR)与厚度非均匀性(TNU)的影响。实验结果表明,抛光盘压力越大、转速越高,材料去除速率越高;晶圆厚度非均匀性随抛光盘压力增加先减小后增加,随抛光盘转速增加而增加;杨氏模量越大、厚度越薄的抛光垫在晶圆表面产生的压力分布越均匀,有助于提高抛光均匀性。最后基于上述实验结果对抛光工艺参数进行了优化,优化后晶圆的材料去除速率为0.9μm/h、单片晶圆厚度非均匀性小于1.5‰、表面粗糙度为0.6 nm。该研究结果适用于石英晶圆的批量抛光工艺,对石英晶圆加工企业的抛光工艺优化有较高的参考价值。 展开更多
关键词 石英晶圆 双面抛光 材料去除速率(MRR) 厚度非均匀性(TNU) 有限元分析
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光刻与化学机械抛光技术原位集成制备SU-8微透镜阵列
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作者 张清泽 吴永进 +3 位作者 马闯北 石现 孙云娜 丁桂甫 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第2期305-312,共8页
垂直腔面发射激光器通常与微光学元件组合使用,以改善激光束的聚焦或准直效果。研究了一种光刻和化学机械抛光技术相结合的新工艺方法,用于原位制备SU-8微透镜阵列。通过调控光刻参数,可以精确控制微透镜的直径与高度。实验制备了不同... 垂直腔面发射激光器通常与微光学元件组合使用,以改善激光束的聚焦或准直效果。研究了一种光刻和化学机械抛光技术相结合的新工艺方法,用于原位制备SU-8微透镜阵列。通过调控光刻参数,可以精确控制微透镜的直径与高度。实验制备了不同尺寸的SU-8微透镜阵列,它们具有光滑的表面,分辨率可达12.7 lp/mm,展示出良好的光学特性与高稳定性。这是一种低成本和高良率的微透镜制备方法,适用于在已成型的垂直腔面发射激光器表面原位集成制备高精度定位的微透镜,无需额外的光学对准、转移和键合步骤。 展开更多
关键词 微透镜阵列 SU-8 原位 化学机械抛光 垂直腔面发射激光器
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