银焊铜合金制品化学抛光的研究

本文通过x-射线光电子能谱(XPS)、x射线能量色散显微分析(EDXM)、x-射线衍射分析(XRD)和透射电镜(TEM),对经混合酸抛光前后的铜/铜合金制品进行了表面分析,发现导致焊缝表面变黑的原因是由于存在Ag_2SO_4、Ag_2O和Ag颗粒。     

不同碱液单晶硅表面织构的初步研究(英文)

分别以氢氧化钠(NaOH)、碳酸钠(Na2CO3)和磷酸钠(Na3PO4.12H2O)作为刻蚀剂,研究刻蚀浓度、温度(θ)、刻蚀时间(te)和添加剂(异丙醇(IPA)、碳酸氢钠(NaHCO3))对晶体硅表面织构化的影响,用场发射扫描电子显微镜表征织构效果.通过优化工艺,可得到较低的平均表面反射率(Rav),按使用的刻蚀剂分别为:9.70%(NaOH)、9.76%(Na2CO3)和8.63%(Na3PO4.12H2O).据此分析了Rav和织构表面形貌之间的关系.发现添加剂IPA在Na3PO4.12H2O或Na2CO3与NaOH 3种刻蚀剂溶液中均可明显起改善织构效果.NaHCO3在某些方面具有与IPA的相同作用,同时又能促进大金字塔的形成.文中同时初步提出有关刻蚀过程的机理.     

锆表面氧化膜的光电化学研究

用光电化学方法研究了金属锆的表面初始氧化膜和线性电势扫描形成阳极氧化膜．光电流作用谱上的阳极和阴极光电流取决于电极电势,而与成膜和测量溶液基本无关．光电流作用谱和瞬态光电流响应说明锆表面氧化膜为双层结构,内层为ＺｒＯ＿２外层为ＺｒＯ＿２·（Ｈ＿２Ｏ）＿ｎ．光电流可以来自内、外层的光生载流子和基底金属的内光注入电子迁移至电极／溶液界面与溶液中的氧化还原对反应,光电流作用谱的分析给出了三个过程的光学间能值,分别为４．５ｅＶ、３．０ｅＶ和２．０ｅＶ．     

半导体的表面修饰与其光电化学应用

半导体经表面修饰能提高其光电化学过程的量子效率，扩展其光激光发响应范围至可见区，为利用太阳能提供了一个有价值的途径，举例介绍了一些半导体表面修饰方法，机理，光电化学性质和应用。     

铜在氨水介质铁氰化钾抛光液中CMP的电化学行为研究

应用电化学测试技术研究了介质浓度（包括pH值）和成膜剂浓度对铜表面成膜及铜抛光过程的影响，探讨了成膜厚度及其致密性与抛光压力、抛光转速的关系，考察了压力及转速对抛光过程的作用，找出影响抛光过程及抛光速率的电化学变量。用腐蚀电位及腐蚀电流密度的变化解释了抛光过程的电化学机理，通过成膜速率及除膜速率的对比得出抛光过程的控制条件。证明了在氨水溶液介质中、以铁氰化钾为成膜剂、纳米γ-Al2O3为磨粒的抛光液配方是可行的，其抛光控制条件为压力10psi、转速300r/min。     

高择优取向铜镀层的电化学形成及其表面形貌

采用电化学方法在H2SO4-CuSO4电解液中获得高择优取向的Cu电沉积层.XRD结果表明,在1.0 ～6.0和15.0 A•dm－2的电流密度下可分别获得(220)和(111)晶面高择优取向的Cu镀层.在同一电流密度下获得的Cu电沉积层织构度随镀层厚度增大而提高.SEM结果表明,在4.0和15.0 A•dm－2的电流密度下可分别获得(220)和(111)织构Cu沉积层,其表面形貌在(220)晶面取向时呈现为细长晶粒连结成的网状，在(111)取向时则呈六棱锥状.提出了可能的机理，认为电流密度变化引起的Cu镀层择优取向晶面的转化归因于电结晶晶面生长方向及生长速度竞争的结果.     

液晶聚合物的表面形貌光调控研究进展

光响应液晶聚合物具有良好的自组装特性与光调控性能,被广泛地应用于表面微纳结构的研究中。通过改变液晶分子的取向方式和有序参数,可以得到复杂多样的表面形貌,这在光学、生物学和机械控制等领域有较高的研究价值与应用前景。表面形貌调控的关键在于对其机理的深刻理解与把握:从液晶分子指向矢的角度来说,当液晶分子的有序参数减小时,会沿指向矢方向收缩,垂直指向矢方向膨胀,利用相邻域之间分子取向差异产生的侧向剪应力,可以构建具有表面起伏的微纳结构;从液晶聚合物产生自由体积的角度来说,紫外光照射时产生的自由体积会使薄膜密度下降,在偶氮苯可逆的反-顺-反异构化的动态过程中,会形成宏观表面起伏;从光诱导聚合物质量迁移的角度来说,光场的光强分布、偏振态以及光束的波前均会对材料的定向质量迁移产生影响;从光照使薄膜表面稳定性改变的角度来说,可以利用光聚合时薄膜的各向异性收缩产生褶皱,也可以通过应力释放对薄膜的表面褶皱形貌进行调控。因此,基于光诱导产生表面形貌变化的4种不同机理,对光控表面形貌的相关研究进展进行了回顾和总结,并展望了未来可能的发展方向,为后续进一步研究液晶聚合物的表面形貌调控及其功能化提供了参考。     

SPR银金电极上光电化学反应和EC-SERS理论研究

随着纳米科学的发展,人们再次关注到金属电极上的光电化学研究. 这主要得益于币族金属纳米结构具有强的表面等离激元共振（SPR）效应,它能有效地将光从远场光转化为近场光,汇聚光能到金属表面区域,可以在表面产生强的光电场效应,或产生较长寿命的热电子-空穴载流子效应,或是更长时间尺度的热效应. 因此,SPR效应不仅产生了表面增强拉曼散射(SERS)效应,用于表征吸附分子,而且可能诱发表面化学反应,为在电化学界面实现光与电协同调控化学反应提供新思路. 本文首先回顾了金属电极上光电流理论的发展,然后总结了本研究组近年来将量子化学计算用于光电化学反应和SERS光谱研究的工作,并以在银金纳米结构电极上水合质子还原和芳香胺氧化为例,比较了热电子和热空穴参与光电化学反应的特点,揭示了SPR参与光电化学反应的本质.     

聚硫堇半导体性质的电化学证据

聚硫堇的电导率为9.6×10－6 S•cm－1,属有机半导体.在10 ℃至60 ℃温度范围内,测定了聚硫堇的循环伏安图、恒电位下的放电曲线和交流阻抗图,并测定了电解质溶液的电导率随温度的变化.在聚硫堇的循环伏安图上有一阳极峰和一阴极峰,它们的峰电流均随温度的升高而增加;恒电位下的放电电流也随温度升高而增加;而交流阻抗的结果表明,聚硫堇的电荷传递电阻Rct随温度升高而下降,即它的交换电流i0随温度升高而增加;而溶液电阻和膜电阻也随温度的升高而下降,这同样会引起电流随温度升高而增加.所以温度对固体半导体聚硫堇的电极反应速率的影响包含了电极反应的本身和电极的电导率等因素的影响.聚硫堇的扫描电镜图证实了它的表面是一种纤维状结构.     

紫铜表面3-巯丙基三乙氧基硅烷薄膜的制备与耐蚀性能

利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱分析了3-巯丙基三乙氧基硅烷分别在酸性和碱性的醇-水溶液中水解后以及在紫铜表面成膜后的结构特征. 利用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和盐水浸泡实验测试了硅烷膜的耐腐蚀性能. 结果表明: 3-巯丙基三乙氧基硅烷在酸性溶液中能够发生一定程度的水解并生成Si―OH结构, 且当该溶液在自然状态下晾干后, 其水解程度进一步增大. 在碱性溶液中该硅烷只发生少量的水解, 溶液中含有较多SiOCH₂CH₃结构, 且在溶液自然晾干后水解程度也没有明显增大. 由酸性硅烷溶液制得的薄膜中硅烷分子以Si―O―Si 键相互交联的程度比由碱性硅烷溶液制得的薄膜高. 硅烷膜降低了紫铜电极的腐蚀电流密度, 其保护效率分别为90.3%(酸性)和79.2%(碱性). 在3.5% (w) NaCl溶液中浸泡24 h后, 由酸性溶液制得的薄膜表现出更高的阻抗值, 而由碱性溶液制得的薄膜则基本失去了对基底的保护能力.     

Application of Polyether Amines in Copper Barrier Chemical Mechanical Polishing Slurry北大核心CSCD

The low-k dielectric materials with their low mechanical strength and high porosity for advanced IC processes pose great challenges in barrier CMP slurries, requiring favorable advantages in high removal rate, adjustability, lower surface defects and improved edge over erosion （EOE）. In this paper, the effects of polyether amines on the removal rate and defects toward low-k materials are studied. The results show that the removal rate of low-k material decreases by 68%~85%, the number of residual particles on the surface of low-k material decreases by 80%, and EOE decreases by 2/3, which meets the requirements of advanced technology for barrier CMP slurries. © 2022, Science Press (China). All rights reserved.     

不同超疏水铜表面的湿法氧化制备及抗冷凝性能

分别以过硫酸钾、 过硫酸铵及氨水为氧化剂, 在铜表面制得纳米结构, 并用十七氟癸基三乙氧基硅烷(FAS-17)进一步氟化处理, 获得了差异化超疏水表面. 比较了不同氧化剂对反应结果的影响, 并分析了氧化反应的历程. 实验结果表明, Cu首先被O₂氧化成CuO超薄层, 然后水解变成Cu(OH)₂, 并进一步被OH^-或NH₄OH络合成蓝色溶液. 不同形貌纳米结构是Cu(OH)₂在饱和析出过程中沿固定晶面堆砌的结果. 最后对不同纳米结构超疏水表面的耐水蒸气冷凝情况及微观机理进行了分析, 证实只有较密、 较垂直的纳米针结构表面才耐水蒸气冷凝, 即冷凝水滴在其上出现快速自迁移现象.     

金属的化学-机械抛光技术研究进展

介绍了近年来金属化学—机械抛光(CMP)技术的一些研究进展。内容包括CMP技术的实验方法进展与抛光效果的表征,CMP设备与消耗品的发展。分析了目前CMP技术存在的问题,提出了可能解决问题的一些建议。认为定量CMP速率方程的建立是解决好终点在线检测的关键之一。     

对甲苯磺酸铜及其配合物电化学行为研究(英文)

本文合成了对甲苯磺酸铜,并应用热重(TG)和差示扫描量热法(DSC)进行分析.该铜盐容易脱除全部结晶水,且在空气中不潮解,如与乙醇胺形成等摩尔配合物,则在DMSO和DMF溶剂中能催化1,1′ 联 2 萘酚的氧化,但在H2O或CH3OH溶剂中则不发生反应.此外,还分别研究了该铜盐及其它铜盐与乙醇胺(1∶1)的配合物在DMSO、DMF、CH3OH和H2O中的电化学行为和催化活性.实验表明,铜胺配合物的两步单电子还原过程对催化氧化1,1′ 联 2 萘酚是必要的条件.     

铜在甲胺介质铁氰化钾化学-机械抛光液中的电化学行为

二甲氧基苯胺;铜在甲胺介质铁氰化钾化学-机械抛光液中的电化学行为     

二乙基二硫代氨基甲酸铜电化学传感器的研究

研制了二乙基二硫代氨基酸铜电位型传感器，并考察了电极性能，该修饰电极对Ｃｕ＾２＋具有类能斯特响应。电极已应用于试样分析。     

单晶硅上化学气相沉积铜薄膜的机理研究

A versatile metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) system was designed and constructed. Copper films were deposited on silicon (100) substrates by chemical vapor deposition (CVD) using Cu(hfac)2 as a precursor. The growth of Cu nucleus on silicon substrates by H2 reduction of Cu(hfac)2 was studied by atomic force microscopy and scanning electron microscopy. The growth mode of Cu nucleus is initially Volmer-Weber mode (island), and then transforms to Stranski-Rastanov mode (layer-by-layer plus island).The mechanism of Cu nucleation on silicon (100) substrates was further investigated by X-ray photoelectron spectroscopy. From Cu2p, O1s, F1s, Si2p patterns, the observed C=O, OH and CF3/CF2 should belong to Cu(hfac) formed by the thermal dissociation of Cu(hfac)2. H2 reacts with hfac on the surface, producing OH. With its accumulation, OH reacts with hfac, forming HO-hfac, and desorbs, meanwhile, the copper oxide is reduced, and thus the redox reaction between Cu(hafc)2 and H2 occurs.     

Strategies for Optimal Chemical Mechanical Polishing (CMP) Slurry Design

Abstract

Chemical mechanical polishing (CMP) has become the preferred route for achieving wafer‐level global planarization in microelectronics device manufacturing. However, the micro‐ to molecular‐level mechanisms that control its performance and optimization are not well understood. In CMP, complex slurry chemistries react with the first few atomic layers on the wafer surfaces forming a chemically modified film. This film is subsequently mechanically abraded by nanosized slurry particles to achieve local and global planarity for multi‐level metalization. For optimal CMP performance, high material removal rates with minimal surface defectivity are required. This can be achieved by controlling the extent of interparticle and particle–substrate interactions, which are facilitated through the manipulation of the slurry composition, solution chemistry, as well as operational parameters. Interparticle interactions must be engineered to maintain slurry stability to minimize the number and extent of surface defects during polishing while maintaining adequate removal rates. The fundamental considerations, which are necessary for the development of high performance CMP slurries, are discussed in this article through model silica CMP systems.     

钨的化学机械抛光过程中TiN-W电偶的腐蚀行为(英文)

化学机械抛光 (CMP)技术是同时利用化学和机械作用来获得固体表面亚微米尺度上平整性非常有效的方法 ,从 90年代初期起已成为制备高质量镜头和镜面及集成电路制造过程中硅片表面预处理工艺中最常用的技术之一 .钨的化学机械抛光是用钨坯获得硅片球面平整度的重要工艺 .其过程实际上是先将钨沉积到硅上已有的薄粘附层 -氮化钛上 ,然后进行化学机械抛光 .当抛光阶段接近终了时 ,氮化钛和钨表面将同时暴露在化学抛光液中形成电偶对 ,并在界面上发生腐蚀行为 ,从而影响硅片的球面平整度 ,降低半导体器件的性能与可靠性 .本文通过采用电化学直流极化技术 ,分别获得钨与氮化钛在 0 .0 1mol/LKNO3溶液中或含有三种典型的研磨剂 (H2 O2 ,KIO3,Fe(NO3) 3)溶液中的极化曲线 ,同时设计了一种特殊的电解槽以测量钨和氮化钛之间相互作用的电流 ,初步研究了 patterned硅片上钨和氮化钛界面形成电偶对时的腐蚀行为 .根据所测的钨和氮化钛电位可知 ,当钨和氮化钛表面同时暴露在抛光液中时将形成电偶对 ,氮化钛成为阴极 ,钨为阳极 ,并于界面发生电化学反应 ,表面的不均匀腐蚀将造成硅片平整度的降低 .结果表明 ,当溶液中含有H2 O2 时钨和氮化钛界面的腐蚀速度最大 ,而当溶液中含有Fe(NO3) 3时的钨和氮化钛界面则几乎不发     

对甲苯磺酸铜的电化学表征

合成了对甲苯磺酸铜,用X光单晶衍射确定了其结构.实验结果表明,该盐容易脱除全部结晶水,在空气中不潮解.分别测定了对甲苯磺酸铜(Cu(p-OTs)2)在H2O、CH3OH和DMF中的电化学参数.实验结果表明Cu(p-OTs)2在不同溶剂中的反应机理各异. Cu(II)的电化学还原在H2O中是分两步进行,而在CH3OH和DMF中的电化学还原是一步两电子过程.对实验结果进行了分析讨论.