GLSI多層銅布線低壓力低磨料濃度CMP工藝與材料的研究.pdf

1、隨著集成電路器件特征尺寸的持續(xù)縮小，晶圓尺寸的不斷增大，為了更有效的提高器件的使用壽命和可靠性，要求晶圓表面必須實(shí)現(xiàn)全局平坦化，而銅互連線的化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)(CMP)是當(dāng)前能夠?qū)崿F(xiàn)芯片表面全局平坦化的唯一實(shí)用技術(shù)。
　　隨著布線層數(shù)的增加和低K介質(zhì)材料的應(yīng)用，低壓力CMP過(guò)程是目前攻關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，與此同時(shí)，為了減少CMP后晶圓表面的磨料粒子殘留，低磨料濃度CMP過(guò)程的控制顯得尤為重要。本文針對(duì)上述發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)低壓力低磨料條件下CM

2、P工藝與材料進(jìn)行了理論與技術(shù)的研究。
　　在銅互連線低壓力低磨料化學(xué)機(jī)械平坦化過(guò)程中，堿性FA/O型螯合劑超強(qiáng)的螯合能力為銅膜獲得高拋光速率和低表面粗糙度提供了保證。本文深入研究了Cu/SiO2催化體系對(duì)整個(gè)CMP過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)速率的影響，并對(duì)該催化反應(yīng)進(jìn)行了電化學(xué)分析。在理論分析的基礎(chǔ)上對(duì)300mm blanket銅膜進(jìn)行了低磨料化學(xué)機(jī)械拋光，結(jié)果表明：在壓力為13780Pa，拋光機(jī)轉(zhuǎn)速為65/65rpm，流量為175ml/m