柠檬酸对CeO2磨料分散稳定性及抛光性能的影响

作者：续晨; 周建伟; 王辰伟; 田源; 李越; 崔志慧; 李森

来源：半导体技术, 2022, 47(02): 111-116.

DOI：10.13290/j.cnki.bdtjs.2022.02.006

• 浅沟槽隔离(STI)
• 化学机械抛光(CMP)
• CeO2分散
• 柠檬酸
• 速率选择性

采用柠檬酸作为pH调节剂和分散剂,针对CeO2磨料水溶液的分散性差以及浅沟槽隔离(STI)化学机械抛光(CMP)过程中正硅酸乙酯(TEOS)/氮化硅(Si3N4)的去除速率选择性难以控制的问题进行了研究。分散实验结果表明,由于柠檬酸可以结合在CeO2颗粒表面从而极大提高了CeO2磨料的空间位阻,CeO2溶液的分散稳定性得到提升,因此,与酒石酸、硝酸和磷酸相比,在CeO2溶液中使用柠檬酸作为pH调节剂,可以使CeO2磨料具有更小的粒径和较低的分散度以及使CeO2溶液具有较高绝对值的Zeta电位。抛光实验结果表明,柠檬酸可以极大抑制Si3N4的去除速率,且对TEOS的去除速率影响较小,因此,使用柠檬酸作为pH调节剂和分散剂能实现TEOS/Si3N4的高去除速率选择比。同时抛光后TEOS和Si3N4薄膜具有良好的表面形貌和低的表面粗糙度。

• 单位
  河北工业大学; 电子信息工程学院