胍离子对铜化学机械抛光的影响

作者：王庆伟; 王辰伟; 周建伟^*

来源：电镀与涂饰, 2019, 38(03): 114-118.

DOI：10.19289/j.1004-227x.2019.03.005

• 铜晶圆
• 化学机械抛光
• 胍离子
• 去除速率
• 表面粗糙度

对铜晶圆进行化学机械抛光(CMP),溶液组成和工艺条件为:胶体二氧化硅(平均粒径85 nm)5%(质量分数),30%H2O2 5 mL/L,胍离子(Gnd+,由碳酸胍GC或盐酸胍GC提供)适量,抛光压力5.2 kPa,抛头转速87 r/min,抛光盘转速93 r/min,抛光液体积流速300 mL/min,时间1 min。研究了抛光液中Gnd+浓度对铜去除速率的影响,通过电化学方法及X射线光电子能谱分析了Gnd+在铜表面的作用机制,探讨了Gnd+对铜CMP后表面粗糙度的影响机制。一方面,随抛光液中GC浓度的升高,铜的去除速率增大,GC浓度为80 mmol/L时满足去除速率高于200 nm/min的要求;另一方面,Gnd+的引入不仅加剧了铜晶圆表面的化学腐蚀,而且使抛光液在铜晶圆表面的接触角增大,铜晶圆抛光后表面粗糙度增大。

• 单位
  河北工业大学; 电子信息工程学院