铜化学机械平坦化过抛过程中平坦化效率的计算方法

稀有金属, 2016, 40(8): 791-795. doi: 10.13373/j.cnki.cjrm.2016.08.008

铜化学机械平坦化过抛过程中平坦化效率的计算方法

高娇娇 ^1, , 刘玉岭 ^2, , 王辰伟 ^3, , 王胜利 ^4, , 崔晋 ^5,

1.河北工业大学电子信息工程学院,天津,300130

2.河北工业大学电子信息工程学院,天津,300130

3.河北工业大学电子信息工程学院,天津,300130

4.河北工业大学电子信息工程学院,天津,300130

5.河北大学静电研究所,河北保定,071002

基金项目: 河北省青年自然科学基金项目(F2015202267)资助河北省自然科学基金项目(E2014202147)

关键词：平坦化效率 , 碱性铜精抛液 , 过抛 , 过氧化氢 , 碟形坑 , 钝化层

A Method for Evaluating Planarization Efficiency of Over-Polish Process during Cu Chemical Mechanical Planarization

Keywords： planarization efficiency , alkaline copper clearing slurry , over-polish , hydrogen peroxide , dishing , passivation layer

为了确保整个晶圆片上残余铜的去除,精抛后的过抛步骤至关重要,然而在铜过抛过程中会产生铜碟形坑和介质蚀坑等问题,去除残余铜的同时控制铜碟形坑和介质蚀坑是铜化学机械平坦化(CMP)研究的最重要的课题之一.为了解决这一问题,提出了一种铜过抛化学机械平坦化过程中基于氧化反应的平坦化效率计算方法.实验显示该方法计算结果与实验数据一致.采用碱性铜精抛液对铜光片进行抛光,获得的数据显示,增加过氧化氢浓度可以获得较低的铜去除率以及几乎为零的阻挡层去除速率.布线片CMP的结果表明,增加过氧化氢浓度可以获得较小的碟形坑.对含有不同浓度过氧化氢的抛光液进行电化学实验研究,研究结果表明在铜表面有钝化层形成.综上所述,该计算方法是计算过抛过程平坦化效率的适当方法.

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