不同pH值下过氧化氢对Ru的CMP的影响

• 作者: 刘玉岭 周建伟 张乐 王仲杰 王辰伟 郑环
• 来源期刊: 微纳电子技术
• 学科: 工学
• 关键词: 集成电路(IC) 阻挡层 Ru 化学机械抛光(CMP) 过氧化氢(H2O2) pH值
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 加工、测量与设备
• 页码范围: 65-70
• 分类号: TN305.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.13250/j.cnki.wndz.2017.01.012

摘要

研究了以H2 O2为氧化剂,不同的pH值(2,4,6,8,10)对Ru的去除速率(vRu)和静态腐蚀速率(vSER)的影响,同时用电化学的方法研究了H2O2和pH值对Ru表面的动态极化曲线的影响,利用原子力显微镜对每次抛光前后的微观形貌进行了观察.实验结果表明:随着pH值的逐渐增大,Ru的去除速率和静态腐蚀速率也会随之升高,碱性条件下的vRu和vSER明显高于酸性条件.当pH值为2时,Ru表面生成致密的钝化层,阻碍了化学作用,vRu(0.31 nm/min)和vSER (0 nm/min)最低;当pH值为4和6时,会生成可溶性的RuO4,提高了化学作用,uRu和vSER相对提高;当pH值为8和10时,生成RuO42-和RuO4-化学作用明显,vRu和vSER显著提高;当pH值为10时,vRu(23.544 nm/min)和vSER (2.88 nm/min)最高.同时,随着pH值的逐渐增大,Ru表面的腐蚀电位(Ecorr)不断减小,腐蚀电流密度(Lcorr)不断增大,当pH值为10时,Ecorr达到最低值(0.094 V),Icorr为最高值(1.37×10-3 A/cm-2).