复合络合剂在阻挡层抛光液中的应用

作者：张辉辉; 刘玉岭^*; 王辰伟; 曾能源; 王聪; 徐奕; 马腾达; 刘国瑞

来源：半导体技术, 2019, 44(11): 870-875.

DOI：10.13290/j.cnki.bdtjs.2019.11.008

• 化学机械抛光(CMP)
• 复合络合剂
• 去除速率
• 碟形坑
• 蚀坑

分别选用FA/OⅡ型螯合剂和柠檬酸钾(CAK)单独配置及复合配置多层铜布线阻挡层抛光液,对Cu和正硅酸乙酯(TEOS)介质层进行化学机械抛光(CMP),研究复合络合剂对材料去除速率、碟形坑和蚀坑的影响。结果表明,单独使用FA/OⅡ型螯合剂配置抛光液时,随着螯合剂的增加,Cu去除速率明显增加,而TEOS去除速率趋于减小;单独使用CAK配置抛光液时,随着CAK的增加,Cu去除速率缓慢增加,而TEOS去除速率明显增加;使用FA/OⅡ型螯合剂和CAK复合配置(质量分数分别为20%和3%)阻挡层抛光液,可以得到较高的Cu和TEOS去除速率,Cu和TEOS去除速率选择比为1∶1.8,碟形坑和蚀坑深度分别从69.8 nm和45.5 nm修正为25.6 nm和16.7 nm,铜表面粗糙度由原来的7.11 nm降至1.27 nm。该阻挡层抛光液稳定时间为72 h,其稳定性满足工业化要求。

• 单位
  电子信息工程学院; 河北工业大学