二氧化硅介質(zhì)層CMP拋光液配方研究.pdf

1、隨著集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，IC特征尺寸不斷縮小，硅片尺寸不斷增大，IC工藝變得越來越復(fù)雜和精細(xì)。這對(duì)芯片內(nèi)部層間介質(zhì)的表面質(zhì)量提出了更高的要求，要求介質(zhì)層表面必須進(jìn)行全局平坦化，而傳統(tǒng)的拋光工藝已不能滿足要求。化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)是目前唯一能夠?qū)崿F(xiàn)芯片全局平面化的實(shí)用技術(shù)和核心技術(shù)，正廣泛地應(yīng)用于IC制造中。然而，由于其工藝的復(fù)雜性，人們對(duì)CMP機(jī)理以及拋光液的作用仍缺乏深入的認(rèn)識(shí)，許多方面還需要進(jìn)行深入地研究。在CMP過程

2、中，拋光液對(duì)被加工表面具有化學(xué)腐蝕和機(jī)械研磨的雙重作用，對(duì)拋光效果產(chǎn)生重要影響，但目前仍存在諸如金屬離子污染、分散性差、材料去除率低等問題。 本論文以二氧化硅介質(zhì)層CMP拋光液配方為研究方向，在介紹、分析拋光液的材料去除原理和特點(diǎn)以及總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，以提高拋光液的材料去除率、降低拋光液中金屬離子含量和改善拋光液分散性為目標(biāo)，進(jìn)行了拋光液配方選擇和優(yōu)化方面的理論和試驗(yàn)研究，找到了較好的拋光液成分和配方，研制出了性能良好的

3、拋光液。 本文首先通過對(duì)拋光機(jī)理的研究，找到了影響拋光質(zhì)量的主要因素，并針對(duì)這些因素制定了拋光液成分選擇和配方優(yōu)化的試驗(yàn)方案。然后，討論了拋光液各成分的作用原理，以UNIPOL1502型研磨拋光機(jī)為試驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行了拋光液成分選擇的單因素試驗(yàn)，通過試驗(yàn)選出了較適合二氧化硅介質(zhì)層拋光的無機(jī)堿、有機(jī)堿、納米磨料、表面活性劑以及添加劑等主要成分。接著，以單因素試驗(yàn)選出的主要成分為基礎(chǔ)，又進(jìn)行了配方優(yōu)化和pH值性能優(yōu)化試驗(yàn)，研究了拋光液各