化学机械研磨後清洗技术简介
金属钨化学机械研磨清洗缺陷研究及解决方法
金属钨化学机械研磨清洗缺陷研究及解决方法近年来，由于金属钨的独特性能和结构，其应用范围越来越广泛，在一些关键领域如航空航天、船舶领域、医疗器械等都大量使用金属钨。
然而，金属钨同时具有非常重要的缺陷，例如易变形和烧蚀。
为了解决这些问题，必须采取一系列措施，例如金属钨化学机械研磨清洗。
金属钨化学机械研磨清洗技术是指采用化学物品对金属钨表面进行研磨，以去除污物、锈蚀、焊锡或表面形变的技术。
化学物品通常是用冷却液体(如水、肥皂水、油等)和冷却固体(如砂砾、磨料等)来实现的。
这种技术的优点是可以在节约时间、成本和污染的前提下满足不同表面精度要求，并且可以有效降低表面质量不良对制造和维修结果的影响。
金属钨研磨清洗的第一步是将金属钨装入特定的容器内，由于容器内的温度、压力和湿度已确定，容器内的环境可以有效调控待处理的金属钨表面的质量。
接下来的步骤是使用冷却液体来降低金属钨表面的温度，研磨装置还可以对金属钨表面进行机械处理以提高研磨效果。
最后，冷却液体和研磨装置一起将处理过的金属钨表面逐渐清洗干净，完成金属钨化学机械研磨清洗。
完成整个研磨清洗过程后，金属钨表面不仅清洁，而且表面形变或损伤被修复，重新恢复其原始性能和形状。
金属钨化学机械研磨清洗的特点主要有：一是系统性强：金属钨的研磨清洗可以连续完成，处理时间短，效率高；二是精度高：金属钨的研磨清洗设备有很高的控制精度，可以做到满足不同表面精度要求；三是可操作性强：金属钨的研磨清洗设备可以快速、柔顺、方便地完成操作，有效避免人体损伤；四是改善后期加工：金属钨研磨清洗可以有效改善金属钨表面质量，有效保证金属钨制造和维修后的质量。
由此可见，金属钨化学机械研磨清洗技术在金属钨表面污染和缺陷处理方面具有重大的应用价值。
虽然金属钨研磨清洗技术无法彻底消灭污染和缺陷，但能有效降低，改善金属钨表面污染和缺陷状况。
通过深入研究金属钨研磨清洗技术和机械，可以有效缩短金属钨研磨清洗时间，提升金属钨研磨清洗效率，更好地满足实际应用需求。
CMP后的晶圆清洗
未研 磨 的毯覆 式珊 瑚 晶 圆则用 来评 估水 痕 的 问
度低而易在表面析出；硅酸会溶解在更高的酸碱度 题 。利用与去除 ＢＴＡ研究时相同的非接触式的清洗
且不 会 在 晶 圆表 面 析 出 。
机 台和制程参数 ，ＫＬＡ—Ｔｅｎｃｏｒ ＳＰ１系统用来做全
水痕在后段制程（ＢＥＯＬ）形成的机制 目前亦尚未 晶圆扫瞄 以寻找典型的放射状转动水痕样式。使用
通过本文介绍作为专用设备的制造和使用54超声波清洗者我们在真空装置的使用和维护过程中要做超声波清洗的原理是利用它所造成介质的空好清洁处理去除或减少污染物做到既有利隙现象即超声波的振动引起清洗介质疏密变化于获得良好真空又能提高产品的使用寿命和而达到清洗目的
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电 子 工 业 毫 用 设 苗
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与酸碱度和氧气相 关。
的ＯＳＧ晶圆亦 以ＫＬＡ—Ｔｅｎｃｏｒ公司的ＡＩＴ１检测机检
根据文献指出减少纯水中的氧气含量会影响水 验 ，并用扫瞄式 电子显微镜 分类缺 陷。
痕的形成。在低酸碱度时 ，Ｈ：ＳｉＯ，（间硅酸）的溶解
在铜制程中，通常以含有三氮唑的溶液保护抛光后 机械研磨后的清洗制程中做 ＢＴＡ去除的处理，以期
晶圆的铜 图案 ，避 免在等待下一制程时发生铜腐 改善拥 有成本（ＣｏＯ），达到适当的晶圆生产量 ，同
蚀。铜研磨液也含有三氮唑和其它 的有机化合物用 时避免介 电质损坏。我们测试 了数种化学机械研磨
研磨后清洗中使用异丙醇蒸气干燥法，需要增加有 ＥＳＣ ７９４，和 ＡＴＭＩ的 ＥＳＣ７９７清洗后的接触角测量 害废料的处置费用来处理使用过 的异丙醇，将增加 资料参照图一 。ＥＳＣ产 品用纯水稀释 了 ２０倍，被
半导体工艺cmp介绍
半导体工艺cmp介绍半导体工艺CMP介绍一、概述半导体工艺CMP（Chemical Mechanical Polishing）是一种在半导体制造工艺中常用的平坦化技术。
它通过同时使用化学和机械的作用，将半导体材料表面的凸起部分与凹陷部分进行磨平，以达到提高晶片平坦度的目的。
CMP技术在集成电路制造、光刻工艺、薄膜制备等领域中得到广泛应用。
二、CMP原理CMP技术基于磨料与化学溶液的共同作用，通过摩擦力和化学反应来去除材料表面的不平坦性。
具体原理如下：1. 机械研磨：磨料粒子与半导体材料表面接触，通过摩擦力将表面凸起的材料磨平。
这些磨料粒子通常由氧化铝、二氧化硅等材料制成，具有硬度高、尺寸均匀的特点。
2. 化学反应：除了机械研磨外，CMP技术还需要使用一种化学溶液，通过与半导体材料表面发生化学反应来去除残留的凸起部分。
常用的化学溶液包括氢氟酸、硝酸等，其选择取决于材料的特性和需要处理的工艺。
三、CMP步骤CMP工艺通常包括以下几个步骤：1. 研磨液分配：将研磨液均匀地分布到半导体材料表面。
这一步骤需要控制研磨液的流动速度和压力，以确保研磨液能够覆盖整个表面并充分与材料接触。
2. 研磨：通过机械研磨和化学反应的共同作用，将材料表面的凸起部分磨平。
这一步骤需要控制研磨液中磨料粒子的浓度和大小，以及研磨头的旋转速度和压力，以达到所需的研磨效果。
3. 清洗：在完成研磨后，需要对材料表面进行清洗，去除研磨液和残留的研磨颗粒。
清洗步骤通常使用纯水或化学溶液进行。
4. 检测：最后一步是对研磨后的表面进行检测，以确保达到所需的平坦度和质量要求。
常用的检测方法包括光学显微镜、原子力显微镜等。
四、应用领域CMP技术在半导体制造工艺中有广泛的应用。
主要包括以下方面：1. 集成电路制造：在集成电路的制造中，CMP技术用于晶圆表面的平坦化，以提高电路的性能和可靠性。
它可以去除晶圆表面的凸起部分，使不同层间的连接更加可靠。
2. 光刻工艺：在光刻工艺中，CMP技术用于去除光刻胶和残留的光刻图形，以及改善光刻胶表面的平坦度。
化学仪器洗涤知识点总结
化学仪器洗涤知识点总结化学实验室中使用的仪器往往需要进行定期的清洁和维护，以确保实验的准确性和安全性。
正确的洗涤方法不仅可以延长仪器的使用寿命，还可以减少实验过程中的误差。
下面将介绍一些常见的化学仪器洗涤知识点。
一、基本洗涤原则1. 分类清洗：根据仪器的使用特点和材质，将仪器分为玻璃器皿、金属器皿和塑料器皿，并对每类器皿做出不同的清洗方式。
2. 先干后湿：根据仪器的污染程度，先用干布或毛刷将表面的干燥性沉淀物清除干净，然后再用水洗涤。
3. 适度温和：使用温和的清洗剂和清洗方法，同时对特殊的器皿要采取特殊的清洗方式。
4. 物理方法和化学方法结合：物理方法主要指机械清洗和热处理，化学方法主要指清洗剂的使用和酸碱溶解。
5. 注意安全：在清洗过程中，要注意个人防护和化学品安全的问题，不得将化学品混合使用。
二、常见仪器的清洗方法1. 玻璃器皿清洗（1）玻璃烧瓶：使用盐酸浸泡一段时间，然后用刷子将残留物擦洗干净，最后用水冲洗干净。
（2）量筒和比重瓶：在表面有沉淀的情况下，先用酸性清洗剂清洗，然后用水冲洗干净，在水龙头下冲洗后用无水乙醇冲洗干净。
（3）玻璃转移器皿：使用肥皂水或者中性清洗剂清洗，然后用水冲洗干净，最后用95%无水乙醇冲洗干净。
2. 金属器皿清洗（1）金属钳子和铲子：使用溶剂浸泡一段时间，然后用刷子清洗，最后用水冲洗干净。
（2）不锈钢容器：使用洗涤剂清洗，然后用水冲洗干净，使用的清洗剂要符合食品级标准。
3. 塑料器皿清洗（1）使用中性清洗剂清洗，然后用水冲洗干净。
注意不能使用含有酚醛树脂和强酸强碱的清洗剂。
4. 光学仪器清洗（1）显微镜：使用特制的显微镜清洗纸清洗镜片，将沾污的镜片放入喷雾器中，喷一层无水酒精或乙醇，再用显微镜清洗纸纸巾轻擦。
（2）分光光度计：使用软布和无水乙醇或纯水清洗。
对于有机材料的光学仪器，应使用专用清洗剂，切勿使用化学酸碱溶解物避免材料变性。
三、清洗剂的选择与使用1. 碱性清洗剂：适用于清洗油脂、有机物等，如烧杯、烧瓶、量筒等容器，一般为烷基苯磺酸盐类。
化学实验仪器的洗涤
化学实验仪器的洗涤在化学实验操作的过程中，仪器的洗涤是实验操作中重要的环节之一。
仪器的洗涤通常主要是指玻璃仪器的洗涤，当然还指蒸发皿、坩锅、研钵等的洗涤。
在进行化学试验前，已经使用过的仪器必须洗刷干净，晾干备用或保存。
洁净的玻璃仪器是做好实验的前提，特别是对于离子鉴别及一些定量实验更为重要，否则会直接影响到实验的结果。
常用的实验仪器洗涤方法有如下几种。
1、冲洗法往容器中注入少量的水（一般不超过容器容积的1/3），振荡，倒掉，反复几次，再将容器口朝下，冲洗外壁后将容器放于指定位置晾干。
如果是试管的话，则应倒扣在试管架上。
2、刷洗法若仪器内壁附有不易洗掉的物质，可以往容器里倒入少量水，再选择合适的毛刷配合去污粉、洗涤剂，往复转动，轻轻刷洗后用水冲洗几次即可。
3、药剂洗涤法对于用水洗不掉的污物，可以根据污物不同的性质用药剂进行处理。
①玻璃器皿中若附有不溶于水的碱、碳酸盐、碱性氧化物及MnO2等物质时，可以用稀盐酸清洗（必要的时候可以加热）。
②附有油脂的仪器，可以用热的纯碱液来清洗（或用NaOH溶液），苯酚可以用NaOH溶液来洗涤。
黏附有硫磺的仪器，可用CS2溶解后除去（也可用热的NaOH溶液洗涤）。
④黏附有碘的仪器，可以用酒精溶解来清除。
⑤做过银镜实验的试管，可以用稀硝酸来洗涤（必要时可以加热）。
⑥准备做滴定实验用的滴定管，要用特殊配制的“洗液”来洗。
洗净内部后，冲净洗液，再用蒸馏水洗涤2～3次。
⑦洗去苯酚或酚醛树脂一般要用酒精浸泡后洗涤。
⑧氨水可以洗去AgCl、AgBr固体（AgI不溶于氨水）。
⑨铁锈可以用盐酸洗去。
洗干净的标准是：内壁均匀地附着一层水膜，既不聚成水滴，也不成股流下。
玻璃仪器洗涤的一般程序是这样的：自来水冲洗→洗涤剂刷洗→自来水冲洗2～3次→蒸馏水润洗2～3次（仅对定量实验和物质的检验实验而言）。
一般的污物（可溶性污物、无黏附性不溶物如灰尘或油污）可以用洗涤剂或洗衣粉蘸洗。
对于滴定管、容量瓶、吸量管、移液管等精密仪器不能实验洗衣粉、洗涤剂洗，应用铬酸洗液来洗涤。
化工设备的清洗技术与方法
化工设备的清洗技术与方法一般在一些建材工厂上都会有很多的设备，那么如果这些设备长时间使用的话就会变脏了，变脏了应该怎么去清洗呢?以下是店铺为你整理的化工设备的清洗技术，希望能帮到你。
化工设备的清洗技术化工设备清洗包含在线清洗和离线清洗两种。
在线清洗利用循环水系统中的凉水塔作为加药箱，往系统里面加药，进行自然循环。
优点：设备不用停机，不影响正常生产使用。
缺点：清洗效果相对于离线清洗还说不是很好。
清洗时间长，对设备的腐蚀危害大等。
离线清洗离线清洗又可以分为物理清洗和化学清洗。
物理清洗：利用高压流水对设备进行清洗。
需要高压清洗设备。
化学清洗：把换热器单独拿出来，把循环水的进出口管路连接到清洗车上，进行循环。
优点：减少了药剂的使用量，清洗效果好。
缺点：需要相应的设备，如清洗车或者清洗水箱，高压泵，各种规格的连接阀门，电焊设备等。
化学清洗有酸洗和碱洗两种形式。
碱洗：主要是为了清除设备内部的有机物、微生物、油污等附着物，如设备安装时的防锈剂等。
碱洗还可以起到松化、松动、乳化及分散无机盐类的作用。
常用清洗剂有氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠等。
酸洗：主要是为了清除无机盐类的沉积，如碳酸盐、硫酸盐、硅垢等。
常用清洗剂有盐酸，硫酸，氢氟酸等有机酸。
柠檬酸、氨基磺酸等有机酸。
反应釜的清洗方法主要有机械清洗、化学清洗和人工进釜手工清除三种方法。
1、机械清洗采用高压清洗装置，使用高压水流通过喷头冲刷，将反应釜内壁及搅拌器表面上的坚硬垢物击碎，彻底剥离并清除掉。
高压水射流清洗原理为将水压缩至高压，然后通过伸入釜内的清釜机器人上安装的喷嘴释放。
压力能转变为水流的动能，通过这个能量对壁面污垢进行冲击实现清洗、清除的效果。
2、化学清洗首先要知道反应釜设备内的垢样成分，最好是取样分析。
确定污垢成分后先做试验，选用清洗剂同时通过试验确定对设备金属不会造成腐蚀。
然后通过现场架设临时循环装置将清洗液在设备内循环流动，洗去污垢。
先用适量的水冲洗搅拌桨及釜内壁，放尽。
化学机械抛光
化学机械抛光引言化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing，CMP）是一种常用的表面加工技术，广泛应用于半导体、光学器件、陶瓷材料等领域。
该技术在提高光学器件的光学质量、陶瓷材料的平整度等方面起着关键作用。
本文将详细介绍化学机械抛光的原理、工艺流程以及应用领域。
原理化学机械抛光是一种结合了化学溶解与机械研磨的表面处理技术。
其原理可以归纳为以下几点：1.软、硬材料同步处理：化学机械抛光同时采用了化学反应和机械研磨两种方式，使得对软硬材料的处理更为全面。
化学反应可以有效溶解硬质材料，而机械研磨则可平整软质材料表面。
2.二元作用：化学机械抛光通过浸泡在化学溶剂中的研磨材料，产生摩擦和化学反应，将被抛光表面的材料溶解并磨平。
这种二元作用的机制有效提高了抛光速度和抛光质量。
3.光化学效应：化学机械抛光中常用的化学溶剂中添加了光敏剂，通过光化学效应来控制抛光过程。
光敏剂吸收特定波长的光能，产生电化学反应，进一步加强抛光效果。
工艺流程化学机械抛光的工艺流程通常包括以下几个步骤：1.清洗：将待抛光的材料表面进行清洗，去除附着物、油脂等杂质，为后续的抛光工艺做好准备。
2.研磨：采用机械研磨设备对待抛光表面进行初步磨削，消除表面凹凸不平。
3.化学溶解：将待抛光材料浸泡在特定的化学溶剂中，使化学反应发生，将材料表面的硬质材料溶解掉。
同时，该步骤中的光敏剂也会发挥作用。
4.机械研磨：在化学溶解后，继续使用机械研磨设备对材料表面进行慢速旋转，进一步磨削，使表面更加平整。
5.清洗：将抛光后的材料进行彻底清洗，去除化学溶剂残留和研磨材料等杂质。
应用领域化学机械抛光广泛应用于以下领域：1.半导体制造：在半导体制造中，化学机械抛光被用于平坦化晶圆表面，以提高晶圆的质量和表面光滑度。
它可以去除表面缺陷，提高晶圆的效率和可靠性。
2.光学器件制造：光学器件在制造过程中往往需要高度平整的表面。
化学机械抛光可以消除光学器件表面的微观划痕和凹凸不平，提高光学器件的透光性和抗反射性。
金属钨化学机械研磨清洗缺陷研究及解决方法
金属钨化学机械研磨清洗缺陷研究及解决方法金属钨化学机械研磨清洗是钨表面处理的一种新技术，可以改善钨表面的质量。
它提供了一种新的、有效的方法来清除表面的污渍、污垢和污秽，恢复表面光洁度。
本文将研究钨表面处理中存在的缺陷，以及采用金属钨化学机械研磨清洗技术对其进行解决的方法。
一、钨表面处理中存在的缺陷钨表面处理中存在的缺陷主要有以下几类：1、表面开裂：钨表面处理过程中，由于钨的特殊性质，可能会造成表面开裂、折断、压痕等一系列问题。
2、粗糙度：由于钨表面处理时采用的磨具、磨料等有限，容易造成表面粗糙度较高。
3、浮层：钨表面处理中，由于处理液长期暴露在空气中，可能会造成浮层形成，影响表面质量。
4、表面污渍：钨表面处理过程中，污渍会从外界进入，造成表面污渍，影响表面质量。
二、采用金属钨化学机械研磨清洗技术的优势1、可以消除表面的污渍、污垢和污秽，恢复表面光洁度。
2、可以提高表面的粗糙度，同时可以使表面的折射率和反射率得到改善。
3、可以有效的清除钨表面的开裂、折断、压痕等缺陷，恢复表面光洁度。
4、可以提高金属钨表面的耐腐蚀性、耐热性和耐磨性，延长表面使用寿命。
三、金属钨化学机械研磨清洗的方法1、清洗：采用碱性溶液进行钨表面清洗，清除表面污渍、污垢和污秽，恢复表面光洁度。
2、研磨：采用机械研磨的方法对钨表面进行抛光，消除表面的折射线、折断、压痕等缺陷，恢复表面光洁度。
3、涂覆：采用涂覆技术，在钨表面涂覆一层保护层，以提高金属钨表面的耐腐蚀性、耐热性和耐磨性，延长表面使用寿命。
四、总结经过上述讨论，金属钨化学机械研磨清洗技术可以有效的清除表面的污渍、污垢和污秽，恢复表面光洁度，同时可以清除钨表面的开裂、折断、压痕等缺陷，提高金属钨表面的耐腐蚀性、耐热性和耐磨性，延长表面使用寿命。
同时，在钨表面处理过程，应避免由于操作不当，表面处理液长期暴露在空气中，从而造成浮层形成，影响表面质量。
金属钨化学机械研磨清洗技术是一种新技术，它为改善钨表面质量提供了有效而可靠的方法，进而可以有效提高钨表面处理的精度和质量，满足客户的需求。
化工机械常用检修技术
化工机械常用检修技术化工机械在长期运行过程中会出现各种问题，为了保证机械设备的正常运行，提高设备的使用寿命和性能，需要进行定期的检修和维护。
下面将介绍化工机械常用的检修技术。
1. 清洗技术：清洗是机械检修的基础工作，主要包括机械内外表面的清洗，特别是机械内部的各类元件和管道的清洗。
清洗可以采用物理方法、化学方法或者机械方法。
物理方法包括水冲洗、蒸汽冲洗、气体冲洗等；化学方法包括化学溶解、腐蚀、清洗液清洗等；机械方法包括刮擦、喷洒、振动等。
根据实际情况选择合适的清洗方法。
2. 润滑技术：润滑是机械运行中必不可少的一环，可以减少摩擦和磨损，保护机械设备的正常运行。
润滑技术主要包括选用合适的润滑油，正确的注油方法和周期以及润滑油的更换和清洗。
不同的机械设备需要使用不同类型的润滑油，所以需要根据设备的实际情况选择合适的润滑油。
3. 紧固技术：机械设备在长期运行过程中，由于震动和腐蚀等原因，会出现紧固件松动的问题。
对于这种情况，需要及时进行紧固件的检查和紧固。
紧固技术包括使用扳手、套筒等工具进行紧固，以及使用螺纹胶等固定材料进行固定。
4. 检查与替换技术：机械设备在长期使用过程中，各个部件会出现磨损和老化的现象，所以需要进行定期的检查和替换。
检查主要包括对关键部位进行观察和测量，比如轴瓦、轴承、齿轮等部件的磨损和间隙是否超过规定范围。
替换技术主要是根据检查结果，对磨损和老化的部件进行替换，确保机械设备的正常运行。
5. 排放技术：在机械检修过程中，需要对机械内部的液体和气体进行排放和清理，以确保机械设备的内部环境干净和稳定。
排放技术包括排放液体和气体的方法和设备，比如安装排水阀门、安装减压阀等。
6. 调试技术：在机械检修完成后，需要进行设备的调试。
调试主要包括机械设备的启动和停止、运行状态的检测和调整等，以确保机械设备的正常运行。
化工机械的检修技术主要包括清洗技术、润滑技术、紧固技术、检查与替换技术、排放技术和调试技术。
化学机械抛光CMP技术概述
另外表面堆积的反应物也需妥当的排除。 因此在使用中，如无适当的处理，研磨垫 表面将呈现快速老化，造成蚀刻率衰退等 现象。为了解决研磨垫的老化问题，现代 的CMP机台都具备研磨垫整理器，具备与研 磨过程同步整理或定时整理的定的工艺及维持研磨垫的使用 寿命
对铜的化学机械抛光特别有趣，因为铜具有低的 电阻率并且用等离子体特别难以刻蚀。所以铜的 图形能够通过一种被称为Damascene工艺的CMP技 术形成。铜可以在一种包含有直径为几百个纳米 的颗粒的水状溶剂之中被抛光。典型的膏剂包含 有铵氢氧化物，醋酸，双氧水，可获得高达每分 钟1600nm的抛光速率。与钨不同，铜是一种软金 属。机械效应在抛光过程中具有重大的影响。现 已发现抛光速率与所加压力和相对线速度呈正比。 盘的状况和压力应用机理对铜的CMP尤其重要。
工艺参数因 素
CMP主要 影响因素
抛光液
抛光垫的选 择
工艺参数因素：
抛光的工艺参数亦会对抛光后的表面粗糙度 和表面形貌等产生重要的影响,主要的工艺参数 有抛光速度、抛光压力、抛光液流量、抛光时间 等，它们以不同的方式和程度影响着抛光结果
抛光速度：要选择合适的抛光速度，若抛光速度过高,使抛光液 的润滑作用过强,材料去除率可能会下降,并且容易造成过抛,引 起芯片断路,造成灾难性的后果,或引起缺陷,影响全局平整化效 果
pH值：决定了最基本的抛光加工环境,会对表面膜的形成、 材料的去除分解及溶解度、抛光液的粘性等方面造成影响
磨料：磨料的尺寸、形状、在溶液中的稳定性、在晶圆表 面的粘附性和脱离性对抛光效果都有着重要的作用
抛光垫的选择
研磨垫则是研磨剂外的另一个重要消耗材。由于集成电路 工艺的目的是平坦化，不同于传统光学玻璃与硅晶片的抛 光作用。平坦化的作用即要将晶片表面轮廓凸出部份削平， 达到全面平坦化。理想的研磨垫是触及凸出面而不触及凹 面，达到迅速平坦化的效果。因此光学玻璃所使用的研磨 垫，并不适合集成电路平坦化的工艺需求。就研磨垫的应 用言，对材料化学性质的需求较为单纯，一般只要耐酸碱， 有一定的稳定性。但对其物理性质的要求较为严格。
化学机械抛光流程
化学机械抛光流程化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing，CMP）是一种常用的半导体制程工艺，用于平坦化和光洁化材料表面。
它被广泛应用于集成电路、光学器件、硬盘驱动器等领域。
一、介绍化学机械抛光是一种同时结合了化学反应和机械磨削的表面处理技术。
它通过在磨削过程中施加化学药液来溶解和去除材料表面，同时使用磨料颗粒进行物理磨削，从而实现对材料表面的平坦化和光洁化。
二、流程步骤1. 基片准备在进行化学机械抛光之前，需要对基片进行准备。
首先，将待处理的基片清洗干净，去除表面的杂质和污染物。
然后，将基片放置在夹持装置上固定，以便后续的抛光操作。
2. 研磨液准备研磨液是化学机械抛光过程中的重要组成部分，它包含了化学药液和磨料颗粒。
根据不同的抛光要求，可以选择不同的研磨液配方。
常用的研磨液成分包括酸性或碱性的溶液、氧化剂、缓冲剂等。
3. 抛光头选择选择合适的抛光头对于化学机械抛光的效果至关重要。
抛光头通常由聚氨酯材料制成，其硬度和弹性要能适应不同的材料和抛光需求。
抛光头的表面有微小的凹凸结构，可以与研磨液和基片表面产生摩擦，实现磨削作用。
4. 施加力和速度在进行化学机械抛光时，需要施加适当的力和速度。
力的大小与抛光头的接触压力有关，过大或过小都会影响抛光效果。
速度的选择要根据抛光材料的硬度和研磨液的成分来确定，通常是在一定范围内调节。
5. 进行抛光将研磨液注入抛光机的抛光盘中，然后将待处理的基片放置在抛光盘上。
启动抛光机后，抛光盘开始旋转，同时抛光头也开始进行往复运动。
在抛光过程中，研磨液中的化学药液溶解和去除材料表面，磨料颗粒物理磨削表面，使其达到平坦和光洁的要求。
6. 监测和控制在化学机械抛光过程中，需要对抛光效果进行监测和控制。
常用的监测方法包括表面粗糙度测量、厚度测量和材料去除率测量等。
根据监测结果，可以调整抛光参数，以达到预期的抛光效果。
7. 清洗和干燥完成化学机械抛光后，需要对基片进行清洗和干燥。
化学机械抛光加工原理
化学机械抛光加工原理一、引言化学机械抛光加工（Chemical Mechanical Polishing，简称CMP）是一种在半导体制造和微电子技术中广泛应用的表面处理技术。
它通过在材料表面施加化学反应和机械力量的共同作用，使表面获得高度光洁度和平整度。
本文将详细介绍化学机械抛光加工的原理及其工作过程。
二、原理介绍化学机械抛光加工是一种复杂的物理化学过程，其基本原理可以概括为“化学反应与机械磨擦相结合”。
在CMP过程中，首先通过化学反应使材料表面形成一层可溶性物质，然后通过机械力量将这层可溶性物质从表面去除，从而实现材料表面的平整和光洁。
三、工作过程1. 表面润湿在CMP过程中，首先需要将研磨液润湿在抛光头和材料表面上。
研磨液由氧化剂、腐蚀剂、抛光剂等组成，可以改变材料表面的化学性质，使其与抛光头有较好的接触。
润湿作用有助于研磨液在表面形成均匀的膜层，为后续的化学反应和机械磨擦提供条件。
2. 化学反应在表面润湿后，研磨液中的腐蚀剂和氧化剂开始与材料表面发生化学反应。
腐蚀剂可以溶解材料表面的氧化物，而氧化剂则可以在表面形成一层可溶性的化合物。
通过这些化学反应，可以改变材料表面的形态和化学组成，为后续的机械磨擦提供条件。
3. 机械磨擦化学反应后，研磨液中的抛光剂开始发挥作用。
抛光剂由硬质颗粒组成，它们可以在研磨液的作用下与材料表面发生机械磨擦。
通过机械磨擦，可将材料表面的不均匀部分去除，使表面变得平整。
同时，抛光剂还可以填充表面微小的凸起部分，进一步提高表面的光洁度。
4. 清洗和检测在完成机械磨擦后，需要对材料表面进行清洗，去除残留的研磨液和颗粒。
清洗过程通常采用超纯水或化学试剂进行，以确保表面的干净和纯净。
清洗后，可以使用表面分析仪器对材料表面进行检测，评估抛光效果，并进行质量控制。
四、优点与应用化学机械抛光加工具有以下优点：1. 可实现高度光洁度和平整度的表面。
2. 可对不同材料进行抛光加工，包括金属、半导体、玻璃等。
化学类仪器的清洗方法
化学类仪器的清洗方法化学仪器是化学实验室的必备设备，在实验中发挥着重要的作用。
但使用多次后，化学仪器会累积许多杂质并容易受到物质的污染。
这时需要进行清洗，才能确保化学实验的准确性和安全性。
本文介绍化学类仪器的清洗方法，并提供了一些注意事项。
通用的清洗流程通用的清洗流程包括：1. 预洗：首先用流动水冲洗，以去除大部分杂质和污垢；2. 浸泡：将仪器浸泡在专用清洗剂或乙醇中，时间可以在5~30分钟之间； 3. 冲洗：用大量的流动水冲洗干净，并用通气干燥。
注意：1. 清洗时严禁使用有机溶剂或腐蚀性剂量较大的溶液进行清洗；2. 清洗后应彻底地冲洗，以清除清洗剂。
否则清洗剂会残留在仪器中，影响该仪器的下一次应用； 3. 如果可拆卸的仪器部件发现存在污渍，应该单独清洗。
不同类型的化学仪器清洗方法烧杯和燃烧炉烧杯和燃烧炉通常用于蒸馏纯化、加热试剂等操作，而它们上面的沉积物容易影响下一次实验。
因此，这类仪器清洗应该遵循以下几步：1. 将烧杯或燃烧炉放入洗涤器中进行清洗； 2. 使用10%的盐酸或氢氧化钠溶液漂白，时间约为30分钟； 3. 用大量的水或去离子水浸泡数小时。
滴定管滴定管是常见的分析仪器，用于定量分析。
它的工作原理是利用少量的化学试剂引起反应，以确定被测化合物的浓度。
而在滴定过程中，试剂会沾附在滴定管内壁，因此滴定管的清洗方法如下：1. 用净水润湿滴定管；2. 使用稀盐酸或稀氢氧化钠溶液，在滴定管内壁沾附处滴几滴试剂； 3. 用大量的水或去离子水进行冲洗； 4. 最后浸泡在醋酸或氨水中进行清洗，直到试剂沉淀或附着在内壁的所有迹象都消失。
离心机和恒温槽离心机和恒温槽通常是用于制备解决方案或测定某些指标的常用仪器。
使用后，应对其进行以下清洗：1. 用大量水或去离子水进行预洗；2. 使用稀盐酸或稀氢氧化钠溶液进行浸泡清洗； 3. 再次用水冲洗干净并通风干燥。
常用的量筒、流量计和温度计量筒、流量计和温度计在实验中使用广泛。
化学类仪器的清洗方法(2篇)
化学类仪器的清洗方法在分析工作中，洗涤玻璃仪器不仅是一项必须做的实验前的准备工作，也是一项技术性的工作。
仪器洗涤是否符合要求，对检验结果的准确和精密度均有影响。
不同的分析工作有不同的仪器洗净要求，我们以一般定量化学分析为主介绍仪器的洗涤方法。
（一）洁净剂及使用范围最常用的洁净剂是肥皂，肥皂液（特制商品），洗衣粉，去污粉，洗液，有机溶剂等。
肥皂，肥皂液，洗衣粉，去污粉，用于可以用刷子直接刷洗的仪器，如烧杯，三角瓶，试剂瓶等；洗液多用于不便用于刷子洗刷的仪器，如滴定管，移液管，容量瓶，蒸馏器等特殊形状的仪器，也用于洗涤长久不用的杯皿器具和刷子刷不下的结垢。
用洗液洗涤仪器，是利用洗液本身与污物起化学反应的作用，将污物去除。
因此需要浸泡一定的机会充分作用；有机溶剂是针对污物属于某种类型的油腻性，而借助有机溶剂能溶解油脂的作用洗除之，或借助某些有机溶剂能与水混合而又发挥快的特殊性，冲洗一下带水的仪器将不洗去。
如，甲苯，二甲苯，汽油等可以洗油垢，酒精，乙醚，丙酮可以冲洗刚洗净而带水的仪器。
（二）洗涤液的制备及使用注意事项洗涤液简称洗液，根据不同的要求有各种不同的洗液。
将较常用的几种介绍如下。
1.强酸氧化剂洗液强酸氧化剂洗液是用重铬酸甲（K2Cr2O7）和浓硫酸（H2SO4)配成。
K2Cr2O7在酸性溶液中，有很强的氧化能力，对玻璃仪器又及少有侵蚀作用。
所以这种洗液在实验室内使用最广泛。
配制浓度各有不同，从5~12%的各种浓度都有。
配制方法大致相同：取一定量的K2Cr2O7（工业品即可），先用约1~2倍的水加热溶解，稍冷后，将工业品浓H2SO4所需体积数徐徐加入K2Cr2O7不溶液中（千万不能将水或溶液加入H2SO4中），边倒边用玻璃棒搅拌，并注意不要溅出，混合均匀，俟冷却后，装入洗液瓶备用。
新配制的洗液为红褐色，氧化能力很强。
当洗液用久后变为黑绿色，即说明洗液无氧化洗涤力。
例如,配制12%的洗液500mL。
化学机械研磨工艺的研磨头清洗方法[发明专利]
![化学机械研磨工艺的研磨头清洗方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/b3cf440a524de518964b7df8.png)
专利名称：化学机械研磨工艺的研磨头清洗方法专利类型：发明专利
发明人：陈慧新,李松,王大帮,宋振伟,张守龙
申请号：CN202011345481.1
申请日：20201126
公开号：CN112476231A
公开日：
20210312
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及化学机械研磨工艺的研磨头清洗方法，包括S1：在初始状态下研磨头压向一外部装置，使外部装置与研磨头形成一封闭的腔体；S2：将研磨头抬起，使腔体与外界大气压相通，而使台阶处的膜片区域向远离固定腔体装置的方向下耷，提供清洗装置，清洗装置喷出清洗液对研磨头进行清洗；S3：对腔体进行抽真空，使台阶处的膜片区域向靠近固定腔体装置的方向上移，清洗装置喷出清洗液继续对研磨头进行清洗；停止抽真空，使台阶处的膜片区域再次向远离固定腔体装置的方向下耷，清洗装置喷出清洗液继续对研磨头进行清洗，多次重复该操作直至将台阶处的副产物清洗掉；以及S4：将研磨头压向外部装置，进行研磨工艺，而可彻底清洗副产物。
申请人：华虹半导体(无锡)有限公司
地址：214028 江苏省无锡市新吴区新洲路30号
国籍：CN
代理机构：上海浦一知识产权代理有限公司
代理人：张彦敏
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化学机械抛光后清洗专利技术综述
化学机械抛光后清洗专利技术综述作者：佟晓明来源：《科技创新与应用》2019年第26期摘; 要：化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing， CMP）清洗的目的就是把CMP 中的残留粒子和金属沾污减少到可接受的水平，后清洗是CMP加工的重要部分。
文章通过对全球专利申请量、专利申请在不同国家的分布、重要申请人分布进行分析，概述了CMP后清洗技术的发展脉络，为日后CMP后清洗技术的发展提供了借鉴。
关键词：CMP;清洗;专利申请中图分类号：TN305.97; ; ; 文献标志码：A; ; ; ; ;文章编号：2095-2945（2019）26-0020-02Abstract： The purpose of chemical mechanical polishing（CMP） cleaning is to reduce residual particles and metal contamination in CMP to an acceptable level. Post CMP cleaning is an important part of CMP processing. This paper summarizes the development of post CMP cleaning technology by analyzing the global application volume， the distribution of patent applications in different countries， the distribution of original national applications， and the distribution of important applicants， in order to provide a reference for the development of post CMP cleaning technology.Keywords： CMP; cleaning; patent application1 CMP后清洗晶片經化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing，简称CMP）加工后，会在工件上残留有少量的浆料，需要通过CMP的后清洗（其CMP加工的重要部分）将其清除，目的是把CMP中的残留粒子和金属沾污减少到可接受的水平。
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第六卷第一期化學機械研磨後清洗技術簡介蔡明蒔國家奈米元件實驗室前言自1997年開始，半導體製程邁進0.5微米元件線幅以下，幾乎所有半導體製造廠開始採用化學機械研磨技術(Chemical Mechanical Polishing, CMP)。
此乃由於愈來愈嚴苛的曝光景深要求，對於曝光區內晶圓表面之起伏輪廓必須借助研磨方式才能獲得全域性平坦化(Global planarity)。
故在多層導線結構製程之IMD介電層平坦化及鎢金屬栓塞(W plugs)之製作，以CMP取代傳統以乾式蝕刻回蝕法，不但可確保晶圓表面之平整度且製程簡化，大幅提昇製程良率。
除了應用在後段導線之製作，CMP亦應用於前段元件隔離之oxide回蝕製程，即淺溝槽隔離(Shallow Trench Isolation, STI)，大幅增加晶圓上元件之可用面積。
當元件線幅小於0.18微米，傳統鋁銅合金導線之RC延遲將大過於元件開關速度，此時較低電阻之銅導線則勢必被採用。
由於銅之電漿乾蝕不易，應用Cu-CMP金屬嵌入式導線之大馬士革製程(Metal Inlaid Damascene Process)則為形成導線製作之主要方式。
CMP製程雖為先進半導體製程之關鍵技術，但在無塵室中卻屬高污染性之製程(dirty process)。
由於製程中必須引入研磨泥漿(slurry)於晶圓表面進行研磨，泥漿中包含約5-10%，30-100奈米之微細研磨粉體(abrasive)，種類包括SiO2、Al2O3、CeO2、ZrO2等。
此外還必須加入化學助劑，有pH緩衝劑如KOH、NH4OH、HNO3或有機酸等；氧化劑如雙氧水、硝酸鐵、碘酸鉀等；亦必須加入界面活性劑(Surfactants)幫助粉體在水溶液中之懸浮穩定性。
故晶圓經過研磨之後，晶圓表面勢必殘留大量之研磨粉體(>10k/wafers)、金屬離子(>1012 atoms/cm2)及其他不純物之污染。
若無有效之清洗製程去除此外來之污染物及因研磨產生之表面損傷，則將影響後續薄膜沈積、微影等製程良率，故過研磨後CMP清洗製程為成功應用CMP於半導體製程之關鍵技術。
清洗機制、原理及方法1. 微塵吸附原理及清洗方法在設計一清洗系統可以去除吸附在晶圓上微塵之前，必須先檢視有那些作用力促使塵粒吸附於晶圓表面上。
主要之作用力包含有分子吸附力(molecular adhesion)、靜電作用力(electrostatic interactions)、液體介質橋接(liquid bridges)、電雙層排斥力及化學共價鍵結(chemical bonding)等。
分子吸附力即所謂凡得瓦爾力(Van der Waals dispersion force)，屬於分子間之瞬間誘發偶極作用力(induced-dipole/induced-dipole interaction)，此作用力與分子內電子雲之極化性(polarizability)相關，通常分子量愈大之分子其外層電子雲之擴散度較高，代表其可被極化程度愈高，則其凡得瓦爾作用力愈強。
此作用力與重力之性質頗為類似，一是只存在有引力而無斥力，二是與物體之質量成正比而與其相距距離平方成反比。
此意謂當兩分子距離較遠時，凡得瓦爾力小至可忽略其存在。
但在相距甚短之距離時（在數奈米之微距時），此引力將會以級數增加而變為主要之分子間作用力，甚至大過於靜電庫倫力。
故研磨後，若不考慮其他作用力，粉體是傾向於吸附於晶圓表面的。
避免粉體與晶圓表面之直接接觸，增加其間距離可有效降低凡得瓦爾力（平方反比關係），故濕式清洗以水分子作為其間介質，對於微塵去除會比乾式清洗方式有效。
但濕法清洗必須注意洗淨後之乾燥方式(drying)，若晶圓表面之表面張力太大（即水分子水分子間引力大於水分子與晶圓表面之吸附力時），容易造成粉體與晶圓表面之溶液橋接現象，如圖一所示，形成所謂水痕(Water mark)。
粉體與晶圓表面間之靜電作用力。
一般而言，懸浮或浸潤於水溶液中之粉體或固體表面氫氧基易與水分子進行質子交換，故視周遭水溶液之質子濃度（即pH值），其表面可被質子化(protonation)而帶正電荷，或去質子化(deprotonation)而帶負電荷，如圖二所示。
此時，水溶液中相同電量但異性電荷之離子(counter ions)因其表面電場吸引靠近以平衡其電荷，形成所謂之電雙層(Electric double layer)，如圖三所示。
其包含離子緊密吸附之內層(Stern layer)及外層擴散層(Diffusion layer)。
當此粉體移動時，Stern layer是緊隨粉體運動，而Diffusion外層是隨溶液移動，此內外層接面邊界即稱為剪面(Shear plane)，剪面電位稱為Zeta電位，其可藉由電泳法(Electrophoresis)測得。
以去除吸附表面粉體之觀點，我們希望粉體與晶圓表面於水溶液中存在相斥之靜電作用力，亦即保持相同電性之Zeta電位勢且其值愈大愈好。
以上述懸浮粉體表面之電雙層模型得知，Zeta電位勢與水溶液之pH值（影響其帶電極性）及溶液中異性電荷離子濃度（影響外層diffusion layer範圍大小）相關。
此電雙層靜電斥力與凡得瓦爾力加成後，如圖四所示。
此即為DLVO塵粒吸附理論。
在塵粒與固體表面距離甚近時，凡得瓦爾吸引力促使塵粒吸附（負作用能），在相距一段距離後，靜電斥力才開始發揮作用，如圖四中曲線a所示。
此粉體與吸附表面之靜電斥力作用距離取決於電雙層外層之範圍大小，若溶液中之離子強度太高，則表面Zeta電位勢很快即被異性離子所平衡，電雙層作用範圍縮減，促成凡得爾作用力主導塵粒吸附，即圖四中曲線b-e所示。
總而言之，清洗之水溶液除了要使粉體及晶圓表面存在有效之電雙層靜電斥力外，並要儘可能降低水溶液之離子強度，擴大電雙層作用範圍以抗拒近距離時強大凡得瓦爾吸附力。
由圖五所示，在鹼性水溶液中(pH>7)時，大部份之陶瓷粉體或固體表面皆荷負Zeta 電位勢，包括SiO2, WOx等。
但Al2O3粉體須在水溶液pH值大於9以上時，Zeta 電位勢才會由正轉負。
故不論是應用於IMD平坦化製程，或是鎢金屬栓Damascene 製程，在CMP研磨後之晶圓大部份表面為SiO2膜，而殘留研磨粉體為SiO2或Al2O3。
只要在pH>10之鹼水溶液中，就可保持兩者同為負電位勢，則有利於粉體脫附。
故目前皆以0.5-4.0 %NH4OH水溶液為主要粉體去除清洗液。
如圖六所示，在氨水中清洗可以降低晶圓上之塵粒總數（粒徑大於0.2微米）少於100顆，而在純去離子水中清洗，則粉體因靜電引力吸附累積，總數增至5,000顆以上。
另外值得一提的是，含KOH之鹼性SiO2粉體研漿之粉體去除會比只含NH4OH之SiO2研漿更為困難。
原因是KOH為強解離鹼，而NH4OH則為弱解離鹼，意謂KOH研漿環境之離子強度將遠大於NH4OH泥漿。
如上所提強離子強度水溶液將致使粉體電雙層斥力作用範圍縮減，促使粉體以凡得瓦爾力吸附於晶圓表面。
故選用只含NH4OH泥漿，除了可以避免鉀離子污染外，亦有利於後續微塵清洗。
即使使用氨水清洗液亦包含有NH4+陽離子，其會減少粉體或晶圓表面之Zata電位勢。
NEC 公司於1994年提出以電解離子水(Electrolysis-Ionized-Water)的清洗技術，能比氨水更有效去除塵粒。
其裝置如圖七所示，導入鉑電極於純水中進行電解反應，於陰極進行水之還原反應產生OH-離子，收集此陰極水溶液(Cathode water)進行清洗，如圖八所示顯示此陰極電解水比一般鹼性水溶液的去除塵粒能力好。
2. 金屬離子污染及其清洗方法一般研磨後晶圓上會殘留泥漿中所含之鹼金屬離子(mobile ions)，如鉀及鈉離子，和過渡金屬離子如鎳、鐵、銅、鋅等。
此些金屬離子除了吸附在晶圓表面外，亦可能因研磨之應力及表面損傷，擴散至SiO2層內。
如前所述，以鹼性氨水溶液清洗去除塵粒污染時，卻會造成鹼土金屬（如鈣、鎂）及後半過渡金屬（如鐵、鎳、鉻、鋅）等形成氫氧化物沈積如圖九所示，而此些氫氧化物大都包含於晶圓表面之SiO2層內。
故在接續氨水清洗後，通常伴隨著稀釋氫氟酸水溶液清洗，藉由輕微蝕刻掉SiO2表層，可以有效去除此些金屬離子污染。
但在酸性含氟離子之水溶液環境易造成金屬腐蝕，尤其是對鋁合金及銅金屬，故必須嚴格控制氫氟酸濃度(<1:100)及清洗時間(<15秒)，以防止金屬導線之腐蝕。
另外氫氟酸之蝕刻作用亦可消除因研磨造成之表面損傷。
為了避免金屬腐蝕疑慮，對於去除金屬離子可以選用錯合劑(complexing reagent)，如檸檬酸(citric acid)，可以鉗合金屬離子形成穩定水溶性錯合物，抑制其生成氫氧化物沈積。
如表一所示，經由檸檬酸清洗後鈣、鐵、銅、鋅等金屬離子之殘留量大幅減低。
但對於原本即水溶性鹼金屬離子，如鉀離子，則增進之效果有限。
至於鋁合金及銅之post-CMP清洗溶液，由於此兩金屬都極易在酸性及鹼性水溶液中腐蝕，故必須禁止氨水及氫氟酸的使用。
尤其是氨水，其極易與鋁及銅反應生成穩定之水溶性錯合物如圖十所示。
故最佳之清洗液pH值最好選定在中性，此時鋁及銅金屬表面可以生成穩定之金屬氧化物鈍化層。
但此中性水溶液環境不利於去除吸附塵粒，目前有二種方式去克服此問題，一是改變研磨粉體之種類，由原本常用之Al2O3粉體更換為SiO2粉體。
原因是在中性水溶液中Al2O3粉體表面帶正Zeta電位勢，而SiO2粉體為負，晶圓表面大部份為帶負電之SiO2介電層。
故SiO2研漿會比Al2O3研漿更易清洗，但SiO2粉體在酸性水溶液之懸浮穩定性差，必須加入界面活性劑抑制其膠化或凝塊。
另一方式為在微酸性水溶液中(pH=5-7)加入離子型界面活性劑，此界面活性劑會吸附在Al2O3粉體表面而改變其表面電位為負，而保持有效之粉體與晶圓表面靜電斥力。
清洗策略1. 使用濕式晶圓傳送系統研磨後殘留在晶圓表面上之研漿必須避免因乾燥而硬化，否則接續之任何清洗方式都無法將之去除。
由於研磨粉體表面及研磨後之晶圓表面富含活性之氫氧基，當其脫水後易生成氧橋基鍵結(oxygen bridging bonding)，為甚強之化學共價鍵，除了再次研磨去除，任何物理洗淨方式都是無效的。
故研磨後之晶圓在清洗途中必須全程浸潤於去離子水中，且所有與晶圓接觸之刷子及機械手臂亦必須保持濕潤。
2. 善用Buffing清洗在CMP研磨機中通常會整合有第二個研磨平台，作為研磨後之晶圓清洗用，稱為buffing。
Buffing可以有效去除大量表面吸附及機械性嵌入之粉體，減少研漿在晶圓表面殘留之時間。
避免因研磨後水溶液pH值之改變，造成粉體膠化(gellation)，影響後續清洗之效率。