为了控制铜膜(Cu)表面在化学机械平坦化(CMP)过程中产生碟形坑、 腐蚀坑等缺陷,提出了将3-巯基-1,2,4-三氮唑(TAT)作为CMP抛光液中的抑制剂,研究了在抛光液低pH值条件下不同TAT浓度对Cu去除速率(RR)及静态腐蚀速率(SER)的影响,还研究了TAT对铜膜CMP后碟形坑和蚀坑的控制效果,并分析了其机理.铜膜去除速率和静态腐蚀速率实验结果显示:在抛光液低pH值条件下,随着TAT浓度的升高,Cu的去除速率和静态腐蚀速率均出现大幅下降,TAT能够起到抑制Cu去除速率的作用.碟形坑和蚀坑深度实验结果显示:采用加入TAT的抛光液抛光后,铜布线宽度/间距(L/S)为100μm/100μm的碟形坑深度由355 nm降为77 nm,L/S为9μm/1μm的蚀坑深度由172 nm降为81 nm,TAT能够有效控制抛光后碟形坑和蚀坑的深度.其控制机理为TAT能够与Cu形成一层钝化膜并吸附在铜膜表面阻碍其进一步的化学反应,并在机械作用下使得铜膜表面凸出和凹陷处产生较大的去除速率差,最终减小抛光后碟形坑和蚀坑的深度.

化学机械平坦化 (CMP);碟形坑;蚀坑;3-巯基-1;2;4-三氮唑 (TAT);去除速率

河北工业大学 电子信息工程学院, 天津 300130;天津市电子材料与器件重点实验室, 天津 300130

[1]李子豪;周建伟;王辰伟;马慧萍;张月-.新型抑制剂对铜膜CMP后碟形坑与蚀坑的影响)[J].电子元件与材料,2022(12):1367-1373

CMP,碟形坑,化学机械平坦化,腐蚀坑,巯基,三氮唑,TAT,抛光液,去除速率,RR,静态腐蚀速率,SER,蚀坑深度,布线,线宽,降为,控制机理,钝化膜,化学反应,机械作用,凸出,凹陷处

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