碱性阻挡层抛光液中ULK介质抛光性能的研究

研究了化学机械抛光(CMP)过程中抛光液的SiO₂磨料质量分数和表面活性剂对多孔SiOCH薄膜(ULK介质)介电常数(k)及抛光速率的影响。所用抛光液(pH=10)主要由0%~4%(质量分数,下同)SiO₂、0.075%H₂O₂、1%邻苯二甲酸氢钾和不同质量浓度的表面活性剂组成,其中表面活性剂为非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9和AEO-15)、阴离子表面活性剂十二烷基硫酸铵(ADS)和两亲性非离子表面活性剂辛基苯酚聚氧乙烯醚(OP-50)。结果表明,磨料质量分数的增大会使ULK介质的去除速率和k值都增大。聚醚类表面活性剂都能在CMP过程中很好地保护ULK介质表面,降低其去除速率,OP-50的效果尤其好。当采用2%SiO₂+0.075%H₂O₂+1%KHP+200 mg/L OP-50的抛光液进行CMP时,ULK介质的去除速率为5.2 nm/min,k值增幅低于2%,Cu和Co的去除速率基本不变。     

焦磷酸钾和双氧水对化学机械抛光中铜/钴电偶腐蚀及去除速率的影响

通过电化学测试和化学机械抛光(CMP)试验研究了pH=10的抛光液中焦磷酸钾和双氧水的质量分数对Cu/Co电偶腐蚀的影响。结果表明,适量K₄P₂O₇和H₂O₂的存在能够有效减小Cu与Co之间的腐蚀电位差,最小可降至11 mV。采用由0.3%H₂O₂、0.1%K₄P₂O₇和2%硅溶胶组成的抛光液进行化学机械抛光时,Cu、Co的去除速率分别为312.0?/min和475.6?/min。     

化学机械抛光中Co/Ti 电偶腐蚀与去除速率选择性研究

通过电化学测试研究了pH、配位剂(柠檬酸钾)和缓蚀剂[包括1,2,4?三氮唑(TAZ)和3?氨基?5?巯基?1,2,4?三氮唑(AMTA)]对Co/Ti电偶腐蚀的影响。结果表明,溶液pH升高会增大Co与Ti之间的腐蚀电位差。当pH=8时,加入0.5%(质量分数)柠檬酸钾会加剧Co和Ti之间的电偶腐蚀,而再加入缓蚀剂TAZ或AMTA能够抑制电偶腐蚀。由化学机械抛光(CMP)结果可知,随着TAZ或AMTA质量分数的提高,Co和Ti的去除速率都降低。抛光液中加入质量分数为0.1%的TAZ或AMTA时,Co与Ti的去除速率比分别为1.064和1.098。     

CeO2抛光液对SiO2介质的抛光性能

以CeO₂为磨料配制抛光液,研究了磨料质量分数、pH及添加剂对SiO₂介质去除速率和表面粗糙度的影响。结果表明,在抛光液的磨料质量分数为1%,pH为5的条件下,SiO₂介质的去除速率为248.9 nm/min。向其中加入质量分数为1%的L-脯氨酸或0.075%的阴离子表面活性剂TSPE-PO(三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磷酸酯)后,SiO₂介质的去除速率分别提高至268.6 nm/min和302.5 nm/min,表面粗糙度(Rq)从原来的0.588 nm分别变为0.601 nm和0.522 nm。