300mm硅圓晶片銅化學(xué)機(jī)械拋光拋光液研究.pdf

1、化學(xué)機(jī)械拋光是實(shí)現(xiàn)全局平坦化最關(guān)鍵的技術(shù)，是機(jī)械作用與化學(xué)作用平衡的作用的結(jié)果，拋光液中微觀粒子的研磨作用以及拋光液的化學(xué)腐蝕作用在被研磨的介質(zhì)表面上形成光潔平坦的表面。 集成電路進(jìn)入大規(guī)?；瘯r(shí)代，器件的尺寸越來越小，布線層數(shù)越來越多，使得金屬線寬變窄，導(dǎo)致了金屬連線的電阻率增大與電路的RC延遲增大，制約了集成電路的性能。由于銅比鋁具有更好的性能，所以現(xiàn)在的金屬布線由鋁轉(zhuǎn)向了銅。越來越多的實(shí)驗(yàn)開始研究銅的化學(xué)機(jī)械拋光。

2、本論文分為四部分。 第一部分是前言，這部分主要介紹化學(xué)機(jī)械拋光的一些基本概念及其發(fā)展、應(yīng)用，也介紹了拋光中的拋光液的組成及其影響因素等。 第二章主要介紹了拋光液中幾種添加劑以及一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，研究它們在拋光液中的作用。添加劑主要有BTA(鈍化劑)，作用是在銅表面形成Cu-BTA鈍化膜保護(hù)．凹處的銅不被腐蝕; H<,2>O<,2>(氧化劑)，在銅表面形成氧化物，易于在溶液中的拋光粒子的作用下去掉，加速拋光去除率，但實(shí)驗(yàn)研究證

3、明H<,2>O<,2>的使用有濃度限制。Glycine(絡(luò)合劑)，在溶液中與銅離子形成銅絡(luò)合物進(jìn)入溶液，加速銅的材料去除率。 第三章是通過銅片與銅粉的實(shí)驗(yàn)來研究拋光液中不同化學(xué)物質(zhì)的作用。主要是Cl<'->’、Br<'->、NO<,3><'->、SO<,4><'2->、CH<,3>COO<'->以及表面活性劑SDS、SDBS、CTAB的作用。通過改變?nèi)芤旱慕M成成分以及不同的配比，研究離子及表面活性劑在溶液中對拋光速率的影響，從而

4、找到拋光液合適的成分組成及適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)配比，研制一種高質(zhì)高效的拋光液。 第四章是研究拋光液中Cl<'->的作用。主要做在溶液中加入H<,2>O<,2>、Glycine與沒有加入H<,2>O<,2>、Glygine的實(shí)驗(yàn)及改變?nèi)芤篜H值的實(shí)驗(yàn)來研究它的作用。目前對Cl<'->的實(shí)驗(yàn)研究的不是很多，而且對Cl<'->的作用一直有爭議。有人認(rèn)為Cl<'->的加入有利于Cu-BTA鈍化膜的形成，而有人認(rèn)為Cl<'->的加入不利于Cu-BT