TTA-K与pH值对Ru阻挡层Cu互连图形片CMP的影响

作者：张雪; 周建伟^*; 王辰伟

来源：微纳电子技术, 2022, 59(04): 385-391.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2022.04.013

• 化学机械平坦化(CMP)
• 钌阻挡层
• 铜图形片
• 碟形坑
• 蚀坑

研究了甲基苯并三氮唑钾盐(TTA-K)与pH值协同作用对Ru基阻挡层Cu互连图形片Cu膜化学机械平坦化(Cu CMP)后碟形坑及蚀坑的影响。静态腐蚀实验结果表明，Cu静态腐蚀速率和Cu去除速率随TTA-K体积分数增加而显著降低，随抛光液pH值增加而显著上升。即TTA-K对Cu静态腐蚀有明显的抑制作用，但TTA-K对Cu的抑制效果随抛光液pH值升高而逐渐减弱。图形片Cu CMP结果表明，在抛光液pH值为9时，仅体积分数0.1%的TTA-K即可将线宽和线间距分别为100μm和100μm的碟形坑深度由350 nm降低到70 nm,将线宽和线间距分别为9μm和1μm的蚀坑深度由250 nm控制在60 nm,且满足Cu和Ru去除速率比大于100∶1的工艺要求，具有较强的平坦化性能。X射线光电子能谱(XPS)结果表明其平坦化机理为TTA-K与Cu形成钝化膜附着在Cu表面，阻挡了抛光液进一步腐蚀。

• 单位
  黑龙江八一农垦大学; 电子信息工程学院; 河北工业大学