聚苯乙烯（PS）颗粒抛光液特性对铜表面化学机械抛光的影响.pdfVIP

2010年7月 润滑与密封 July2010 第35卷 第 7期 LUBRICATION ENGINEERING Vo1．35No．7 DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2010．07．001 聚苯乙烯 (PS)颗粒抛光液特性对铜表面化学机械抛光的影响 龚剑锋 潘国顺 戴媛静 刘 岩 (1．清华大学摩擦学国家重点实验室 北京 100084；2．深圳清华大学研究院 广东深圳 518057) 摘要：铜互连与低 一k介质在集成电路制造中的应用对表面平坦化提出更高的要求。为改善铜层化学机械抛光 (Cu—CMP)效果，将聚苯乙烯 (PS)颗粒应用于铜的化学机械抛光液，分析 PS颗粒抛光液中氧化剂、络合剂、pH 值、粒径及颗粒含量对铜的化学机械抛光性能的影响，并通过静态腐蚀及 电化学手段对 Ps颗粒在抛光液中的化学作用 进行了分析。实验结果表明，当以过氧化氢 (HO)为氧化剂，氨基乙酸 (CH，NO)为络合剂时，优化后的Ps颗粒 抛光液取得了较高的铜抛光去除速率，达到 1~m／min，同时发现Ps颗粒的加入增强了抛光液的化学腐蚀作用。 关键词：化学机械抛光；聚苯乙烯颗粒 (PS)；去除速率 中图分类号 ：TH117．1 文献标识码 ：A 文章编号 ：0254—0150 (2010)7—001—4 TheInfluenceofSlurryContainingPolystyreneParticleson Copper ChemicalM echanicalPlanarization GongJianfeng PanGuoshun ‘DaiYuanjing LiuYan (1．StateKeyLaboratoryofTribology，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China； 2．ResearchInstituteofTsinghuaUniversityinShenzhen，ShenzhenGuangdong518057，China) Abstract：Theapplicationofcopperandlow—kmaterialsinthemanufactureofintegratecircuit(IC)createsmore challengesinthesurfaceplanarization(CMP)process．InordertoimprovetheplanarizationefficiencyofCu—CMP，the polystyrene(PS)organicparticleswereutilizedasabrasiveintheslurry．Theinfluenceofoxidant，complexreagent，pH， diameternadtheconcentrationofabrasiveonCu—CMP，andthechemical effectsofPSparticlesintheslurrywereana— lyzedviastaticerosionandelectrochemistry approaches．Theresultsshow thatwhenPSparticlesareusedasabrasive， H2O2andglycineareusedasoxidantandcomplexreagentrespectively，alargecopperremoval rateof1Izm／mincanbe achieved．TheappearanceofPSparticlesin theslurryenhancesthechemicalcorrosioneffecton coppersurface． Keywords：chemicalmechanicalplanarization；polystryene(PS)；materialremovalrate(MRR) 化学机 械抛光 (Chemicalmechanicalpolishing， 之一 。 CMP)技术是 目前工业界广泛采用的全局平坦化技