ATMP对晶圆中TSV结构Ta基阻挡层的Ta和Cu去除速率选择比的影响

作者：董延伟; 王如^*; 郑涛; 石芸慧; 刘彬; 王帅

来源：微纳电子技术, 2023, 60(10): 1677-1683.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2023.010.018

• 化学机械抛光(CMP)
• 硅通孔(TSV)
• 氨基三甲叉膦酸(ATMP)
• 阻挡层
• 去除速率

为了提高晶圆中硅通孔(TSV)阻挡层材料化学机械抛光(CMP)中Ta和Cu的去除速率选择比,在工作压力为3 psi (1 psi=6 895 Pa)、抛光头转速为87 r/min、抛光盘转速为93 r/min、抛光液体积流量为300 m L/min的条件下,研究了氨基三甲叉膦酸(ATMP)作为络合剂对Ta和Cu的去除速率以及去除速率选择比的影响。通过电化学方法探究了ATMP对Ta和Cu的络合机制,利用原子力显微镜对比了抛光前后的表面质量。研究结果显示:在ATMP质量分数为1.5%时,Ta和Cu的去除速率分别为157.96和58.6 nm/min,验证了ATMP对提高Ta和Cu的去除速率选择比具有明显效果,Ta和Cu抛光前后的表面粗糙度分别由4.2 nm降低至0.284 nm以及由1.31 nm降低至0.51 nm,表面质量得到明显改善,证明了ATMP适合用于TSV晶圆阻挡层材料抛光。

• 单位
  电子信息工程学院; 河北工业大学