GLSI钨插塞CMP碱性抛光液组分优化的研究  

Study on Alkaline Slurry Composition Optimization in GLSI Tungsten Plug CMP

作　　者：林娜娜[1] 邢哲[2] 刘玉岭[1] 孙鸣[1] 刘利宾[1] 

机构地区：[1]河北工业大学微电子研究所,天津300130 [2]华润华晶微电子有限公司,江苏无锡214061

出　　处：《半导体技术》2012年第1期33-36,41,共5页Semiconductor Technology

基　　金：国家中长期科技发展规划02科技重大专项(2009ZX02308)

摘　　要：钨插塞化学机械平坦化(CMP)是极大规模集成电路(GLSI)铜互连多层布线的关键工艺之一。首先研究了钨在碱性条件下化学机械抛光机理;接着采用单因素实验方法分析了抛光液组分中纳米SiO2水溶胶磨料、氧化剂、有机碱(pH调节剂)和表面活性剂对W-CMP速率的影响。最后通过正交优化实验,确定抛光液最优配比为V(纳米SiO2水溶胶)∶V(去离子水)=1∶1,氧化剂体积分数为20 mL/L,pH调节剂体积分数为4 mL/L,表面活性剂体积分数为20 mL/L时,此时抛光液的pH值为10.36,获得的去除速率为85 nm/min,表面粗糙度为0.20 nm。Chemical mechanical planarization （CMP） tungsten plug is one of key processes in the giant large scale of integrated （GLSI） circuit with copper interconnect fabrication. Using alkaline base slurry, the mechanism of CMP with tungsten was mainly investigated. By using single factor experiments, the effects of the nanometer SiO2 abrasive, oxidizer agent, organic base （pH regulator） and the surfactant to the W-CMP rate were analyzed. At last by orthogonal experiments, the best optimization slurry composition were confirmed. When V（SiO2abrasive） ：V（DIW） = 1：1, oxidizer agent of 20 mL/L, organic base of 4 mL/L, surfactant of 20 mL/L, the slurry pH is 10. 36, the higher remove rate is 85 nm/min and lower surface roughness is 0. 20 nm.

关 键 词：钨插塞 化学机械抛光 碱性抛光液 去除速率 表面粗糙度 

分 类 号：TN305.2[电子电信—物理电子学]