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李炎 , 孙鸣 , 牛新环 , 刘玉岭 , 何彦刚 , 李海龙 , 王傲尘 , 李洪波

半导体学报（英文版） doi:10.1088/1674-4926/35/4/046001

关键词:

混合磨料对LED用蓝宝石衬底CMP质量的影响

于江勇 , 刘玉岭 , 牛新环 , 李英的 , 夏显召

功能材料

分析了混合磨料在蓝宝石衬底化学机械抛光(CMP)过程中的作用机理,并对比了SiO2水溶胶磨料和SiO2与Al2O3混合磨料对蓝宝石衬底去除速率的影响.研究表明,在主磨料SiO2水溶胶中加入浓度为20mL/L同粒径纳米级的Al2O3可以使CMP过程中的化学作用与机械作用达到相互平衡,使抛光去除速率得到明显提高.在距抛光终点5～10min通过调整工艺参数与抛光液配比,使表面粗糙度由2.32nm降至0.236nm.

关键词: 蓝宝石衬底 , 化学机械抛光 , 混合磨料 , 去除速率

碱性Cu布线抛光液速率特性及平坦化性能的研究

唐心亮 , 刘玉岭 , 王辰伟 , 牛新环 , 高宝红

功能材料

Cu的双大马士革工艺加上化学机械平坦化（CMP）技术是目前制备Cu布线行之有效的方法。CuCMP制程中，抛光液起着至关重要的作用，针对目前国际主流酸性抛光液存在的问题和Cu及其氧化物与氢氧化物不溶于水的难题，研发了多羟多胺碱性Cu布线抛光液，研究了此抛光液随压力、转速及流量变化的特性，同时也研究了其对布线片的平坦化能力。结果表明，抛光液对Cu的去除速率随压力的增大而显著增大，随转速及流量的增加，Cu的去除速率增大缓慢。显著性依次为压力》转速〉流量。通过对Cu布线抛光实验表明，此抛光液能够实现多种尺寸Cu线条的平坦化。说明研发的碱性抛光液能够实现Cu布线抛光后产物可溶，且不含抑制剂等，能够实现布线片的平坦化。

关键词: Cu布线化学机械平坦化 , 碱性 , 速率 , 高低差

掺锗CZSi中与锗有关的红外光谱特性

张维连 , 牛新环 , 吕海涛 , 张恩怀 , 孙军生

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.05.022

用FTIR法测试了CZ法生长的不同掺Ge浓度单晶的红外吸收光谱,结果发现掺锗浓度≤1%(重量比)低浓度情况下,红外谱图与不掺锗CZSi的红外谱图基本相同.但随着掺入晶体中锗浓度的增加, 红外谱图在710cm-1处出现了一个新的吸收峰.锗浓度越高,此峰越明显.该峰可能是由于Ge-C或Si-Ge-C键合体系的产生而引起的红外吸收峰.

关键词: 直拉法 , 硅锗体单晶 , 氧碳含量 , FTIR谱图

掺锗CZSi禁带宽度的变化

牛新环 , 张维连 , 吕海涛 , 蒋中伟 , 王雅欣

功能材料

采用近红外分光光度仪(UV/VIS)测试了直拉法生长的掺杂不同Ge浓度的硅单晶样品,得到了不同锗浓度下1000～2000nm波长范围内样品的透射率和反射率,利用相关公式计算出单晶的光学吸收系数,根据吸收系数与单晶禁带宽度的关系式作图,得到了不同锗浓度样品的禁带宽度值.结果发现,随锗浓度的提高,样品的禁带宽度逐渐减小.这结论与理论结果相吻合.

关键词: 直拉法 , 晶体生长 , SiGe体单晶 , 禁带宽度

CZSiGe单晶的 FTIR光谱研究

蒋中伟 , 张维连 , 牛新环 , 张书玉

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2005.01.006

利用傅立叶红外光谱( FTIR)测试技术,研究了掺锗 CZSi的低温和常温红外吸收光谱.发现 高浓度 Ge掺入 CZSi在红外吸收光谱中引起的波数为 1118 cm- 1、 710 cm- 1和 800 cm- 1的新红外 吸收峰,这些峰的吸收强度随 Ge含量的增加也逐渐增强;碳的红外吸收峰( 607 cm- 1)则向低频方 向移动.同时利用 X射线单晶衍射技术( SCXRD)测定了 SiGe( Ge: 10wt%)单晶的晶格常数,结果 表明晶格常数由 Si单晶的 0.54305nm变为 0.5446nm.

关键词: CZ法 , SiGe单晶 , 红外光谱

新型碱性阻挡层抛光液在300mm铜布线平坦化中的应用

魏文浩 , 刘玉岭 , 王辰伟 , 牛新环 , 郑伟艳 , 尹康达

功能材料

研发了一种新型碱性阻挡层抛光液,其不含通用的腐蚀抑制剂和不稳定的氧化剂（通常为H2O2）。Cu/Ta/TEOS去除速率和选择性实验结果表明,此阻挡层抛光液对Cu具有较低的去除速率,能够保护凹陷处的Cu不被去除,而对阻挡层（Ta）和保护层（TEOS）具有较高的去除速率,利于碟形坑和蚀坑的修正。在300mm铜布线CMP中应用表明,此碱性阻挡层抛光液为高选择性抛光液,能够实现Ta/TEOS/Cu的选择性抛光,对碟形坑（dishing）和蚀坑（erosion）具有较强的修正作用,有效地消除了表面的不平整性,与去除速率及选择性实验结果一致,能够用于多层铜布线阻挡层的抛光。

关键词: 碱性阻挡层抛光液 , 去除速率 , 选择性 , 碟形坑 , 蚀坑

非掺半绝缘砷化镓中的杂质与微缺陷

孙卫忠 , 牛新环 , 王海云 , 刘彩池 , 徐岳生

稀有金属材料与工程

用化学腐蚀法、金相显微观察、透射电镜(TEM)、电子探针X射线微区分析(EPMA)和扫描电镜能谱分析(EDX)等手段,对φ76 mm非掺杂(ND)半绝缘砷化镓(SI-GaAs)单晶中微缺陷、碳的微区分布进行了分析.结果表明:在晶体周边区域,由高密度位错运动和反应形成胞状结构,该胞状结构的本质就是晶体结晶时形成的小角度晶界,且位错与微缺陷有强烈的相互作用:杂质碳在胞壁、近胞壁和完整区的含量依次降低,存在条纹分布.

关键词: SI-GaAs , 微缺陷 , 位错 , AB腐蚀 , 杂质碳

工艺条件对铝栅化学机械平坦化效果的影响

张金 , 刘玉岭 , 闫辰奇 , 张文霞 , 牛新环 , 孙鸣

电镀与涂饰

采用由2.5％(体积分数,下同)硅溶胶磨料、1.5％ H2O2、0.5％ FA/O型螯合剂和1.0％表面活性剂组成的抛光液对铝栅表面进行化学机械平坦化处理.研究了抛光垫、抛光压力、流量、抛光头转速、抛光垫转速以及抛光后清洗对铝栅表面粗糙度的影响.采用POLITEXTM REG抛光垫,在抛光压力1.5 psi,抛头转速60 r/min,抛光盘转速65 r/min,抛光液流量150 mL/min的条件下,对铝栅抛光后用自主研发的清洗剂清洗,铝栅表面粗糙度最低(2.8 nm),并且无划痕、腐蚀、颗粒残留等表面缺陷.

关键词: 铝栅 , 化学机械平坦化 , 抛光 , 缺陷 , 表面粗糙度