氨基乙酸-H2O2体系抛光液中铜的化学机械抛光研究

摘要：

在CP-4型CMP试验机上采用5μm厚的铜镀层片研究了氨基乙酸-H2O2体系抛光液中铜的化学机械抛光行为,分别采用Sartorius 1712MP8型电子天平和WYKO MHT-Ⅲ型光干涉表面形貌仪检测抛光去除率和抛光后表面粗糙度,用CHI660A型电化学工作站的动电位极化扫描技术和PHI-5300ESCA型X射线光电子能谱仪分析抛光液中氧化剂和络合剂等化学组分对铜的作用机制.结果表明,由于氧化剂H2O2对铜的氧化作用使得氨基乙酸对铜的络合速率从1.4 nm/min提高到47 nm/min,进而提高了铜的化学机械抛光去除率.当抛光压力≤10.35 kPa时,抛光后铜表面出现腐蚀坑,腐蚀坑面积比率随抛光过程相对运动速度的增大而减小;当抛光压力≥17.25 kPa时,铜表面腐蚀坑消失,在相对运动速度≥1 m/s条件下,表面粗糙度为3～5 nm;当抛光压力6.9 kPa,在相对运动速度≤1 m/s条件下,随着相对运动速度增大,机械作用增强,抛光去除率增大;当相对运动速度1 m/s时,抛光界面区抛光液润滑效应增强,抛光去除率有所降低,化学机械抛光过程中这一临界相对运动速度为1 m/s.

关键词：化学机械抛光、动电位极化扫描、氨基乙酸、腐蚀坑

所属期刊栏目：28

分类号：TN305.2;TH117.3(半导体技术)

资助基金：国家重点基础研究发展计划资助项目2003CB716201;国家自然科学基金委与广东省政府自然科学联合基金资助项目2003CB716201;国家自然学基金资助项目助项目50775122

在线出版日期：2009-04-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：366-371