集成电路钴化学机械抛光缺陷控制的研究进展

钴(Co)因拥有较低的电阻率、良好的热稳定性、与Cu黏附性好等优点,可以替代钽(Ta)成为铜(Cu)互连结构的阻挡层;当特征尺寸减小到10 nm后,由于Co良好的抗电迁移能力,可以在很薄的阻挡层上实现无空隙填充,作为理想的互连金属候选材料,表现出了巨大的应用潜力。但由于Co的反应活性较强,以及不同金属材料之间的腐蚀电位差异,在化学机械抛光(CMP)过程中容易形成点蚀和电偶腐蚀缺陷,严重影响器件的性能,而成为研究的热点。综合分析近年来关于钴CMP过程中表面缺陷的产生及控制的相关研究,重点分析抛光液中的络合剂、缓蚀剂等成分对于钴表面缺陷的产生以及控制的作用机制;指出在碱性环境下,选择合适的缓蚀剂和络合剂以及利用不同缓蚀剂的协同作用,可以有效控制点蚀缺陷的发生,并指出量子化学可从分子层面上定性定量地分析抛光液中各试剂的相互协同机制,为抛光液的设计提供理论支撑。

抑制剂在铜表面吸附机理的实验与理论研究进展

简述了近年来腐蚀抑制剂在Cu互连化学机械抛光(CMP)中的应用研究进展,分析了包括电化学、光谱学以及密度泛函理论与分子动力学计算等实验和理论手段在抑制机理研究中的应用。展望了Cu互连CMP中腐蚀抑制研究的趋势。

CeO_(2)磨料在介质化学机械抛光及后清洗中应用的研究进展

氧化铈(CeO_(2))磨料在化学机械抛光(CMP)效率、选择性以及表面质量等方面的表现优异,是目前浅沟槽隔离和层间电介质CMP的主要磨料,如何提高二氧化硅(SiO2)介质抛光速率(MRR)并改善表面质量是目前的研究热点。增强CeO_(2)⁃SiO2间的相互作用会大幅加快介质的去除率,但Ce—O—Si化学键的形成会导致CMP后清洗工艺的难度加大,因此,晶圆表面残余CeO_(2)磨料的有效去除被广泛关注。本文概述了CeO_(2)在二氧化硅CMP及后清洗工艺中的应用研究进展,并对CeO_(2)磨料的附着、去除机理进行了归纳分析。重点综述了复合磨料对CMP性能的影响以及水抛光工艺、物理及化学等方法的清洗效果。同时,对氧化铈作磨料的STI CMP及后清洗工艺中所面临的问题进行了总结,以期为其提供有价值的思考。