钴插塞化学机械平坦化的抛光液组分优化

• 作者: 刘凤霞 梁婷伟 王胜利 王辰伟 田骐源 肖悦
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 钴插塞 化学机械抛光 去除速率 Co/Ti选择比 电化学
• 年，卷（期）: 2018,（9）
• 所属期刊栏目: 表面质量控制及检测
• 页码范围: 272-278
• 页数: 7页
• 分类号: TG175
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2018.09.036

摘要

目的 提高Co在超大规模集成电路全局化学机械抛光过程中的去除速率及Co/Ti去除选择比,并对去除机理进行详细描述.方法 研究不同浓度的磨料、多羟多胺络合剂(FA/OⅡ)、氧化剂等化学成分及不同pH值对钴去除率的影响.利用电化学实验、表面化学元素分析(XPS)揭示钴实现高去除速率的机理,通过原子力显微镜(AFM)对钴抛光前后的表面形貌进行了观察,并采用正交实验法找到抛光液最佳组分配比.结果 随磨料浓度的升高,钴去除速率增大.随pH值的升高,钴去除速率降低.随氧化剂浓度的提升,钴去除速率升高,但Co/Ti去除选择比先升后降.随螯合剂浓度的增大,钴去除速率及Co/Ti去除选择比均先升后降.正交试验找到了最佳的抛光液配比及条件(3％磨料+20 mL/L多胺螯合剂(FA/OⅡ)+5 mL/L氧化剂(H2O2),pH=8),实现了钴的高去除(～500 nm/min)及较好的Co/Ti去除选择比(100∶1).并且,表面的平坦化效果明显提高,原子力显微镜测试结果显示Co面粗糙度由原本的3.14nm降低到0.637 nm.结论 采用弱碱性抛光液能有效提升钴的去除速率,并保证腐蚀可控.抛光液中同时含有氧化剂和螯合剂时,通过强络合作用实现了钴的抛光速率和Co/Ti去除选择比的大幅度提升.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王胜利	河北工业大学电子信息工程学院	26	107	6.0	8.0
2	王辰伟	河北工业大学电子信息工程学院	80	287	8.0	10.0
3	肖悦	河北工业大学电子信息工程学院	2	2	1.0	1.0
4	田骐源	河北工业大学电子信息工程学院	1	2	1.0	1.0
5	刘凤霞	河北工业大学电子信息工程学院	2	2	1.0	1.0
6	梁婷伟	河北工业大学电子信息工程学院	2	2	1.0	1.0