磨料粒径对铝栅CMP去除速率和粗糙度的影响

电镀与精饰 , 2017, 39(1): 29-39. doi: 10.3969/j.issn.1001-3849.2017.01.007

磨料粒径对铝栅CMP去除速率和粗糙度的影响

张金 ^1, , 刘玉岭 ^2, , 闫辰奇 ^3, , 张文霞 ^4,

1.河北工业大学电子信息工程学院天津市电子材料与器件重点实验室,天津,300130

2.河北工业大学电子信息工程学院天津市电子材料与器件重点实验室,天津,300130

3.河北工业大学电子信息工程学院天津市电子材料与器件重点实验室,天津,300130

4.华北理工大学,河北唐山,063009

基金项目: 国家中长期科技发展规划02科技重大专项资助项目(2009ZX02308)

关键词：化学机械平坦化 , 去除速率 , 粒径 , 粗糙度 , 高k金属栅极

Effect of the Abrasive Particle Size on the Removal Rate and Surface Roughness of Aluminum Chemical Mechanical Planarization

Keywords： chemical mechanical polishing (CMP) , removal rate , particle size , surface roughness , high-k metal gate (HKMG)

在铝栅化学机械平坦化(CMP)中磨料直接影响去除速率和表面粗糙度.采用不同粒径的磨料配置抛光液对铝栅进行CMP实验,对去除速率和表面形貌测试结果进行分析.结果表明,去除速率与参与抛光的磨料颗粒数目和单个颗粒去除速率有关,表面粗糙度与单个磨料颗粒机械作用和抛光后磨料颗粒表面吸附有关,并对抛光液稳定性进行了研究.最终选用粒径70 nm,质量分数为5％的磨料,去除速率可达到181 nm/min,表面粗糙度为9.1nm,对今后铝栅CMP的研究提供了参考.

参考文献

[1]	Y.H. Hsien;H.K. Hsu;T.C. Tsai;Welch Lin;R.P. Huang;C.H. Chen;C.L Yang;J.Y. Wu.Process development of high-k metal gate aluminum CMP at 28 nm technology node[J].Microelectronic engineering,2012Apr.(Apr.):19-23.
[2]	赵军.高K-金属栅极和45纳米[J].信息系统工程,2008(03):72-75.
[3]	D.B. Hsieh;T.C. Tsai;S.F. Huang;Y.R. Yang;C.L Yang;J.Y. Wu;J. Dai;J. Chen;J. Tan;P. Mukundhan.Characterization of high-JC/metal gate using picosecond ultrasonics[J].Microelectronic engineering,20115(5):583-588.
[4]	H.K. Hsu;T.C. Tsai;C.W. Hsu;Welch Lin;R.P. Huang;C.L. Yang;J.Y. Wu.Defect reduction of replacement metal gate aluminum chemical mechanical planarization at 28 nm technology node[J].Microelectronic engineering,2013Dec.(Dec.):121-125.
[5]	Hyunseop Lee;Sukbae Joo;Haedo Jeong.Mechanical effect of colloidal silica in copper chemical mechanical planarization[J].Journal of Materials Processing Technology,200920(20):6134-6139.
[6]	武鹏;周建伟;何彦刚;刘玉岭;秦然;张燕.磨料粒径对多层Cu布线CMP的影响[J].微纳电子技术,2015(11):733-736.

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