2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、在基于大馬士革結(jié)構(gòu)互連工藝的下一代IC芯片制造中,為降低多層金屬布線中的電致遷移和提高互連性能,全局平坦化成為必不可少的工藝過程。原有的化學(xué)機(jī)械平整化(CMP)技術(shù)由于過拋和高壓力的缺點(diǎn),極易造成新互連工藝中Cu/低k(介電常數(shù))絕緣層材料的界面剝離和表面損傷。電化學(xué)機(jī)械平整化(ECMP)技術(shù)依靠機(jī)械和電化學(xué)協(xié)同作用,可在極低的下壓力(<1.0 psi)下去除材料,能夠滿足新一代集成電路平坦化的要求。
  論文作者根據(jù)ECMP的原

2、理,研制了能夠滿足實(shí)驗(yàn)要求的ECMP模擬系統(tǒng)。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電化學(xué)和摩擦信號的在線測量,具有速度和下壓載荷可調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)。利用該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),研究了銅的不同緩蝕劑在有機(jī)膦酸(HEDP)電解液中的ECMP性能,優(yōu)化了Cu-ECMP工藝參數(shù)。
  分別在含有緩蝕劑BTA、PTA和5Me-BTA的HEDP體系中,針對微電子基材銅在ECMP模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拋光液的篩選和外加電勢、載荷及速度等工藝參數(shù)的確定。首先在靜腐蝕條件下采用電化學(xué)測試手

3、段中的線性掃描伏安法和計(jì)時(shí)電流法,根據(jù)陽極電流和腐蝕抑制效率優(yōu)選了Cu-ECMP電解液和電壓范圍;之后進(jìn)行Cu-ECMP模擬實(shí)驗(yàn),根據(jù)動態(tài)過程中的i-t曲線和摩擦系數(shù)曲線,結(jié)合金相顯微鏡形貌觀察,研究了電壓、速度和載荷對Cu-ECMP的影響,優(yōu)化了不同緩蝕劑體系中的Cu-ECMP工藝參數(shù)。
  通過對Cu-ECMP后的表面SEM形貌和輪廓、粗糙度分析,證明了緩蝕劑5Me-BTA在Cu-ECMP過程中的效果優(yōu)于BTA和PTA。在30

4、%HEDP+0.003M5Me-BTA電解液中優(yōu)化的工藝參數(shù)為:陽極電勢0.5V下,工件相對速度為0.0125m/s,載荷50g。采用優(yōu)化的電解液配方和工藝參數(shù)進(jìn)行Cu-ECMP實(shí)驗(yàn)10min,拋光后銅表面粗糙度Ra達(dá)到9.0nm,材料去除率為0.275mg/min。
  應(yīng)用XPS對銅在含有BTA的HEDP溶液中靜態(tài)腐蝕表面進(jìn)行分析,驗(yàn)證了BTA在銅表面與Cu+形成了Cu-BTA保護(hù)膜。結(jié)合緩蝕劑的分子結(jié)構(gòu),從分子吸附角度闡述了

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