钴互连化学机械抛光浆料中的界面腐蚀行为研究

摘要：

芯片互连层进行化学机械抛光(CMP)时,抛光液对互连金属的腐蚀问题是影响抛光后表面质量的重要因素.本文在含有氧化剂过硫酸钾(KPS)、络合剂甘氨酸(Gly)和缓蚀剂苯骈三氮唑(BTA)的抛光液体系中,对互连金属钴的界面腐蚀行为进行了研究.结果显示,强氧化剂KPS在互连层抛光液中并不能使钴表面形成稳定钝化,需要进一步引入BTA以抑制过度腐蚀.静态腐蚀实验和扫描电子显微镜观察显示,BTA能有效地降低钴在抛光液中的腐蚀,提高表面质量,电化学测试计算出其缓蚀效率最高可达99.02％.电化学阻抗谱和X射线光电子能谱揭示了腐蚀过程机理:Gly的加入可以溶解钴表面的二价及三价氧化物,破坏KPS形成的钝化层,BTA的引入会大幅增加电化学腐蚀过程的电荷转移电阻,从而抑制抛光液对钴的腐蚀.

关键词：钴互连、化学机械抛光、腐蚀、甘氨酸、苯骈三氮唑

所属期刊栏目：28

分类号：TN305.2;TB383;TG174.42

资助基金：国家自然科学基金No.51991374

在线出版日期：2022-08-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：81-89