【摘要】：隨著集成電路特征尺寸的減小、晶圓尺寸的增大以及布線層的逐漸增多,加工晶圓過程中實現(xiàn)較高的材料去除速率、較小的片內非一致性(WIWNU)及較小的表面粗糙度已經成為銅化學機械拋光工藝的幾大難點。采用正交實驗法選取5組拋光液進行Cu CMP實驗,系統(tǒng)研究了含有雙氧水、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、FA/OⅠ型螯合劑與苯駢三氮唑(BTA)的堿性拋光液化學組分對銅去除速率、WIWNU的影響,并對銅CMP的各種變化規(guī)律做出機理分析。結果表明:采用pH值約為8.6,體積分數為3%的H_2O_2,質量分數為0.08%的非離子表面活性劑AEO與體積分數為1.5%的螯合劑的堿性拋光液,在12英寸(1英寸=2.54 cm)銅鍍膜片拋光后有助于去除速率達到629.1 nm/min,片內非一致性達到4.7%,粗糙度達到1.88 nm。
[Abstract]:With the decrease of IC characteristic size, the increase of wafer size and the increase of wiring layer, the material removal rate is higher in the process of wafer processing. Smaller inhomogeneous (WIWNU) and smaller surface roughness have become some difficulties in copper chemical mechanical polishing process. Five groups of polishes were selected by orthogonal experiment to carry out Cu CMP experiment. The (AEO), containing hydrogen peroxide and fatty alcohol polyoxyethylene ether was studied systematically. The effect of FA/O type I chelating agent and benzotriazole (BTA) on the removal rate of copper and WIWNU of alkaline polishing solution was studied. The mechanism of the changes of copper CMP was analyzed. The results showed that the basic polishing solution of H _ 2O _ 2 with pH value of about 8.6 and volume fraction of 3%, Nonionic surfactant AEO with 0.08% mass fraction and chelating agent with 1.5% volume fraction was used. After 12 inch (1 inch = 2. 54 cm) copper plating sheet polishing, the removal rate is 629.1 nm/min, inconsistency is 4. 7%, roughness is 1. 88 nm..
【作者單位】： 河北工業(yè)大學電子信息工程學院;河北工業(yè)大學微電子研究所;
【基金】：國家科技重大專項子課題資助項目(2016ZX02301003-004-007) 河北省自然科學基金青年基金資助項目(F2015202267) 河北工業(yè)大學優(yōu)秀青年科技創(chuàng)新基金資助項目(2015007)
【分類號】：TN405

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本文編號：2429779