CMP承载器的初步研究

在CMP中,由于抛光垫在与其接触的晶圆边缘产生异常压力点,以及转台和承载器旋转的线速度之差在边缘处较其他点大得多,从而导致了晶圆边缘效应的产生。阐述了承载器在CMP中的作用,详细分析了边缘效应产生的原因和克服的方法。在承载器上采用与晶圆保持适当间隙的保持环结构,对保持环施加适当的压力,使保持环和晶圆位于同一抛光平面上;针对旋转式CMP设备固有的线速度之差导致片内非均匀性增大的问题,对200mm晶圆划分两区域进行微压力补偿,同时详细说明了压力补偿气路的设计和实现的功能,指出今后多区域微压力补偿将采用矩阵控制技术。     

红外光学终点检测的研究

终点检测是化学机械平坦化的关键技术,它决定着理想的平坦运行的停止点,在以纳米级别的控制上,终点检测尤为重要。目前主要的两种终点检测方法:电机电流存在着误判断,而可见光干涉存在着光蚀效应等。低能量的红外检测根据不同介质及同种介质不同厚度的红外吸收和反射系数不同的原理精确地选择平坦化终点完全克服以上检测手段的不足。阐述了其原理,设计了其硬件原理图,定性分析了红外测量曲线,并指出今后终点检测的方向。     

CMP承载器背压发展历程

随着集成电路(IC)技术节点越来越严苛,对晶圆的局部和全局平整度提出了越来越高的要求,化学机械抛光技术(CMP)是满足晶圆表面形貌的关键技术。承载器是C MP设备的关键部件,通过研究历代承载器的背压施加方式和区域压力控制方式对晶圆表面全局平整度的影响,发现随着技术节点的提高,承载器施加越来越多路背压且背压控制精度越来越高。因此,国产CMP设备为了满足集成电路的严格要求,其承载器必须具备施加多区域背压,且控制精度越来越高。     

CMP后的晶圆的测量和评估方法研究

综述了CMP后的晶圆测量方法,比较指出：光学干涉法适宜于测量较厚的薄膜,而椭圆偏振法精度较高,但成本高昂,适宜于测量薄的薄膜。CMP后需要检测晶圆的表面状况,列举了常用的扫描电子显微镜、原子力显微镜和光散射探测仪。扫描电子显微镜常用于特征线宽的测量,其精度可达4nm;原子力显微镜是根据范德华力的原理制造,其探测精度高达0．1nm：但二者最大的缺陷就是操作复杂,成像十分费时。散射探测仪根据光的散射理论制造。可以快捷地全表面成二维图像,是值得推荐的一种测量手段。最后,指出今后的测量技术对半导体工艺的影响。     

OFDM调制的FPGA实现

提出了一种切实可行的OFDM调制方式的FPGA实现方法与结构，并介绍了其中IFFT运算与保护间隙加入的具体电路。     

承载器残余真空分析

承载器作为化学机械平坦化设备的关键部件,其性能直接决定了晶圆抛光的质量。以实验的方式,分析了承载器吸附晶圆的残余真空效应,并提出了消除残余真空的方法。     

CMP透明膜厚测量设备发展历程

论述了反射光谱学及椭圆偏振法的原理,根据这些原理分析了离线测量设备,并列举了具有代表性的设备Nanospec6100和KLA-TENCOR的ASET-F5X,指出离线设备的特点及其局限性;分析了集成测量平台的特点,相比于离线测量,集成测量平台可获得较高的片间非均匀性．但会造成前5～7片的浪费,列举代表性集成平台NovaScan 2040,并分析其具体的技术特点：分析了在线传感器终点检测的优越性,其具有控制薄膜形貌及终点检测的功能,结合先进过程控制,可以达到极高的平整度;结合以上分析,指出今后CMP设备的发展方向。     

CMP综合终点检测研究

在对电机电流终点检测、光学终点检测以及抛光垫温度检测三种终点检测技术的检测原理、特点及其装置分析讨论的基础上,对终点检测硬件电路的设计效果进行了验证。采用STRASBAUGH的Nvision软件进行移植,设置其增益、漂移量、数字过滤器的频率和类型。以W作为抛光对象,以TiN作为阻挡层,优化了工艺参数菜单设置并实施抛光,在实时形成信号曲线的基础上,由主机综合三种终点检测信号的情况,判断出精准的终点位置,为CMP抛光终点的监测和抛光垫的修整和更换提供科学的依据。     

CMP中铜的碟形缺陷的研究

具体分析了铜的碟形缺陷并非由于抛光垫的弯曲造成,但是与抛光垫的表面形态有关,在此基础上,分析了铜CMP的作用机制,初步定性指出造成铜的碟形缺陷的原因,并对缺陷进行建模。比较了铜的碟形缺陷的电阻实际测量值和理论计算值,发现带碟形缺陷的电阻均大于理论值,并且随着铜的线宽增大,碟形缺陷也呈增大趋势。详细比较了选择性抛光液和非选择性抛光液对碟形缺陷的作用,从理论和测绘图形上证明选择性抛光液是造成碟形缺陷重要因素之一。采用了综合的工艺实验,最后得出抛光垫的种类及选择性抛光液在过抛光的情况下,是造成铜碟形缺陷的主要因素。     

用FPGA实现FFT算法

引言 DFT（Discrete Fourier Transformation）是数字信号分析与处理如图形、语音及图像等领域的重要变换工具,直接计算DFT的计算量与变换区间长度N的平方成正比。当N较大时,因计算量太大,直接用DFT算法进行谱分析和信号的实时处理是不切实际的。快速傅立叶变换（Fast FourierTransformation,简称FFT）使DFT运算效率提高1～2个数量级。其原因是当N较大时,对DFT进行了基4和基2分解运算。FFT算法除了必需的数据存储器ram和旋转因子rom外,仍需较复杂的运算和控制电路单元,即使现在,实现长点数的FFT仍然是很困难。本文提出的FFT实现算法是基于FPGA之上的,算法完成对一个序列的FFT计算,完全由脉冲解发,外部只输入一脉冲头和输入数据,便可以得到该脉冲头作为起始标志的N点FFT输出结果。由于使用了双