GLSI多層銅布線堿性拋光液穩(wěn)定性的研究.pdf

1、新器件、新材料和新工藝不斷推動(dòng)著集成電路按照摩爾定律快速發(fā)展。越來(lái)越高的集成度，越來(lái)越小的特征尺寸和越來(lái)越大的晶圓面積對(duì)超精密加工技術(shù)提出了更高的挑戰(zhàn)?；瘜W(xué)機(jī)械平坦化（chemical mechanical planarization，簡(jiǎn)稱CMP）作為目前應(yīng)用最廣泛的全局平坦化方法一直是研究的熱點(diǎn)。拋光液是整個(gè)CMP工藝中最主要的耗材，其性能的好壞直接決定著整個(gè)晶圓的全局平坦化效果。
　　河北工業(yè)大學(xué)微電子研究所自主研發(fā)的FA/O

2、系列銅布線堿性拋光液在不加BTA的基礎(chǔ)上，得到了很好的平坦化效果。能夠有效解決碟形坑、腐蝕坑和表面粗糙度大的技術(shù)難題，并且對(duì)設(shè)備的腐蝕性弱，環(huán)保性好，具有非常好的產(chǎn)業(yè)化前景。然而該系列堿性拋光液也存在著所有拋光液都存在的共性問(wèn)題，即穩(wěn)定性差。FA/O系列銅布線堿性拋光液的穩(wěn)定性主要包含兩個(gè)方面：（1）一方面是拋光液原液的穩(wěn)定性，原液指的是沒(méi)有經(jīng)過(guò)稀釋和加入氧化劑的拋光液，各組分濃度較高，使用時(shí)需要用大量去離子水稀釋。（2）另一方面是拋光

3、液使用液的穩(wěn)定性，使用液指的是經(jīng)過(guò)稀釋和加入氧化劑之后直接用來(lái)使用的拋光液。穩(wěn)定性問(wèn)題得不到解決，拋光液無(wú)法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
　　針對(duì)堿性拋光液穩(wěn)定性問(wèn)題，本文主要做了以下研究：（1）首先，分析了原液的不穩(wěn)定機(jī)理。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)研究了螯合劑濃度、活性劑濃度、SiO2磨料濃度及配置工藝對(duì)原液穩(wěn)定性的影響。（2）然后，分析了使用液的不穩(wěn)定機(jī)理。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)研究了H2O2氧化劑濃度、螯合劑濃度對(duì)使用液穩(wěn)定性的影響。（3）另外，分析了H2O2