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  

The Influence of Slurry Containing Polystyrene Particles on Copper Chemical Mechanical Planarization

作　　者：龚剑锋[1] 潘国顺[1,2] 戴媛静[1] 刘岩[2] 

机构地区：[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

出　　处：《润滑与密封》2010年第7期1-4,共4页Lubrication Engineering

基　　金：国家自然科学基金委员会与广东省政府自然科学联合基金重点项目(U0635002);国家自然科学基金项目(50775122);科技部国际科技合作计划项目(2006DFA73350);国家高技术研究发展计划(863计划)(2009AA043101);广东省自然科学基金资助项目(8251805701000001)

摘　　要：铜互连与低-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(H2O2)为氧化剂,氨基乙酸(C2H5NO2)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1μm/min,同时发现PS颗粒的加入增强了抛光液的化学腐蚀作用。The application of copper and low - k materials in the manufacture of integrate circuit （ IC ） creates more challenges in the surface planarization（CMP） process. In order to improve the planarization efficiency of Cu - CMP, the polystyrene （PS） organic particles were utilized as abrasive in the slurry. The influence of oxidant, complex reagent, pH, diameter and the concentration of abrasive on Cu - CMP, and the chemical effects of PS particles in the slurry were analyzed via static erosion and electrochemistry approaches. The results show that when PS particles are used as abrasive, H2O2 and glycine are used as oxidant and complex reagent respectively, a large copper removal rate of 1 μm/min can be achieved. The appearance of PS particles in the slurry enhances the chemical corrosion effect on copper surface.

关 键 词：化学机械抛光 聚苯乙烯颗粒(PS) 去除速率 

分 类 号：TH117.1[机械工程—机械设计及理论]