復合磨料的制備及其對層間介質(zhì)CMP性能的影響

編號：FTJS10465

篇名：復合磨料的制備及其對層間介質(zhì)CMP性能的影響

作者：陳志博 王辰偉 羅翀 楊嘯 孫紀元 王雪潔 楊云點

關鍵詞： 復合磨料 核殼結(jié)構(gòu) 層間介質(zhì) 化學機械拋光(CMP) 去除速率

機構(gòu)： 河北工業(yè)大學電子信息工程學院 天津市電子材料與器件重點實驗室 北方集成電路技術(shù)創(chuàng)新中心（北京）有限公司

摘要： 以SiO2為內(nèi)核、CeO2為外殼制備出了核殼結(jié)構(gòu)復合磨料,用以提升集成電路層間介質(zhì)的去除速率及表面一致性。采用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察復合磨料的表面形貌,利用X射線衍射儀(XRD)、傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)和X射線光電子能譜儀(XPS)分析復合磨料的表面物相結(jié)構(gòu)及化學鍵組成。研究結(jié)果表明,所制備的復合磨料呈現(xiàn)出“荔枝”形,平均粒徑為70~90 nm,CeO2粒子主要以Si—O—Ce鍵與SiO2內(nèi)核結(jié)合。將所制備的復合磨料配置成拋光液進行層間介質(zhì)化學機械拋光(CMP)實驗。實驗結(jié)果表明,Zeta電位隨著pH值的降低而升高,當pH值約為6.8時達到復合磨料的等電點。當pH值為3時,層間介質(zhì)去除速率達到最大,為481.6 nm/min。此外,研究發(fā)現(xiàn)去除速率還與摩擦力和溫度有關,CMP后的SiO2晶圓均方根表面粗糙度為0.287 nm。