FA/O碱性清洗液对GLSI多层Cu布线粗糙度的优化

采用自主研发的FA/O碱性清洗液对多层Cu布线表面粗糙度进行优化。通过改变清洗液中螯合剂与活性剂的体积分数,做单因素实验,得到最佳配比。利用原子力显微镜观察布线片表面清洗前后粗糙度的变化,电化学测试仪测试各种清洗液对晶圆表面的腐蚀情况。通过对比实验得出当FA/O碱性清洗液中FA/O II螯合剂体积分数为0.015%,O-20活性剂体积分数为0.15%时,表面粗糙度值最小为1.39 nm,而且表面和界面均没有腐蚀。

基于FA/OⅡ螯合剂的复配清洗液去除Cu-BTA的研究

在减少清洗液对晶圆表面腐蚀的前提下,尽可能地去除表面残留的苯并三唑(BTA)是Cu互连化学机械抛光(CMP)后清洗的研究重点。选择了两种非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)和脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-20)与质量分数为0.02%的FA/OⅡ螯合剂复配成碱性清洗剂,研究其对Cu表面BTA的去除效果,对其作用机理进行了分析。接触角和电化学测试结果表明,两种清洗剂均改善了Cu表面Cu-BTA的去除效果。其中FA/OⅡ螯合剂与质量分数为0.22%的Triton X-100复配清洗Cu表面后,接触角降为37.75°,腐蚀电流密度增大到2.424×10-6 A/cm2;与质量分数为0.25%的AEO-20复配清洗Cu表面后,接触角降为32.5°,腐蚀电流密度增大到2.657×10-6 A/cm2;当AEO-20与FA/OⅡ复配清洗液pH值为10.5时,几乎不影响BTA的去除效果,但Cu表面的粗糙度降至5.59 nm。

新型碱性清洗液对CMP后残留SiO_2颗粒的去除

随着集成电路的集成度不断提高,化学机械平坦化(CMP)后清洗在半导体工艺中显得尤为重要。本文介绍了一种自主研发的新型碱性清洗液,其主要成分为FA/OII型螯合剂和O-20非离子表面活性剂。FA/OII型螯合剂是一种有机胺碱,不仅能调节p H值,还能在CMP条件下与表面生成的Cu O和Cu(OH)_x发生反应生成稳定可溶的络合物,同时使化学吸附在表面的Si O_2随着氧化物或氢氧化物的脱落而脱离表面;O-20活性剂的表面张力较低,容易在晶圆表面铺展,将物理吸附在表面的颗粒托起,被清洗液带走。通过一系列对比试验得出,当清洗液中FA/OII型螯合剂的体积分数为0.015%,表面活性剂的体积分数为0.25%时,晶圆表面的颗粒数由抛光后的3200降到611,而且表面粗糙度较低,为1.06 nm,没有腐蚀现象。