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GLSI阻挡层钌化学机械抛光去除速率的控制  
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【英文篇名】 Controlling Removal Rates for Chemical Mechanical Polishing of the Ru Barrier Layer in GLSI
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【作者】 栾晓东; 刘玉岭; 王辰伟; 牛新环; 王娟; 张文倩;
【英文作者】 Luan Xiaodong; Liu Yuling; Wang Chenwei; Niu Xinhuan; Wang Juan; Zhang Wenqian; School of Electronic Information Engineering; Hebei University of Technology;
【作者单位】 河北工业大学电子信息工程学院;
【文献出处】 微纳电子技术 , Micronanoelectronic Technology, 编辑部邮箱 2016年 05期  
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 化学机械抛光(CMP); 钌; 去除速率选择比; 高碘酸钾; 双氧水;
【英文关键词】 chemical mechanical polishing(CMP); Ru; removal rate selectivity; potassium periodate; hydrogen peroxide;
【摘要】 研究了抛光液中磨料、螯合剂、表面活性剂和氧化剂对Cu/Ru/SiO2材料去除速率选择比的影响。利用电化学和磨料颗粒表面Zeta电位对H2O2和KIO4在Cu/Ru抛光中的作用进行了分析。采用原子力显微镜观察了Cu表面的微观形貌。结果表明:无任何氧化剂的抛光液中,Cu和SiO2的抛光速率随着磨料质量分数的升高而增加,Ru的抛光速率几乎为0nm/min,磨料含量对材料抛光速率选择比的影响最大;抛光液中加入表面活性剂可使Cu表面粗糙度由6.76 nm降低到1.286 nm。由于Cu和Ru表面氧化物致密,导致电离的金属离子有限,结果 Ru和Cu的抛光速率随着螯合剂体积的增加变化不明显;H2O2可显著提高Cu的抛光速率,而Ru的抛光速率由0nm/min只提升到24.3 nm/min,KIO4可同时提高Cu,Ru和SiO2的抛光速率,且Cu和Ru抛光速率比接近1∶1。
【英文摘要】 The effect of the abrasive,FA/O chelating agent,surfactant and oxidant on the material removal rate(MRR)selection ratio of Cu/Ru/SiO2 was investigated.The influence of H2O2 and KIO4on the chemical mechanical polishing(CMP)process of Cu/Ru was analyzed by electrochemical method and Zeta potential of abrasive particle surfaces.The surface micro morphology of the polished Cu disk was observed by the atomic force microscopy(AFM).The results show that in the slurry without the oxidant,Cu and SiO2 polishing rates...
【基金】 国家中长期科技发展规划02科技重大专项资助项目(2016ZX020301003); 河北省自然科学资助项目(E2013202247); 河北省教育厅科研资助项目(QN2014208); 河北省自然科学青年资助项目(F2015202267); 河北省高等学校科学技术研究指导项目(Z2011142)
【更新日期】 2016-05-10
【分类号】 TN305.2
【正文快照】 0引言Cu的抗电迁移特性强、电阻率低(1.68μΩ·cm),因此Cu布线取代Al(电阻率为2.65μΩ·cm)能有效缩短互连体系的信号传输延迟时间[1]。另外,低k介质的引入可满足当前极大规模集成电路(GLSI)的发展要求[2]。Cu离子能够扩散进入硅掺杂的材料中形成深能级杂质,导致器件失效。为

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