CN104451691A - 一种适用于低下压力的铜化学机械精抛光液 - Google Patents
一种适用于低下压力的铜化学机械精抛光液 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104451691A CN104451691A CN201410686163.XA CN201410686163A CN104451691A CN 104451691 A CN104451691 A CN 104451691A CN 201410686163 A CN201410686163 A CN 201410686163A CN 104451691 A CN104451691 A CN 104451691A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- copper
- content
- chemical mechanical
- polishing solution
- weight percentage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
本发明公开了一种适用于低下压力的铜化学机械精抛光液。本发明所述抛光液中包含研磨颗粒、络合剂、氧化剂,表面活性剂、抑菌剂和水,抑菌剂的含量为重量百分比0.001~1%;研磨颗粒含量为重量百分比3~15%;络合剂的含量为重量百分比1~5%;表面活性剂的含量为重量百分比0.01~1%;过氧化氢的含量为重量百分比0.5~3%;用水补足含量至重量百分比100%。本发明抛光液适用于下压力不大于5.516kPa时铜的精抛光,不包含腐蚀抑制剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种铜化学机械抛光液,特别适用于低下压力的铜化学机械精抛光液。
背景技术
集成电路制造过程中,对铜的化学机械抛光(CMP)压力通常在20.685kPa左右,但Low-k(低介电质)材料的引入促使其向10.3425kPa以下发展。铜的互连线采用镶嵌工艺制造,即:先光刻刻蚀沟槽,在沟槽内填充铜阻挡层(钽、氮化钽、钨等),再填充铜,形成铜导线并覆盖在低k介质层(Low-k介质层)上。然后通过化学机械抛光将Low-k介质层上多余的铜与阻挡层除去,在沟槽里留下铜互连线。铜的化学机械抛光过程一般分为3个步骤,见图1,集成电路制造过程中铜膜CMP过程示意图:首先,快速去除衬底表面上大量的铜并留下一定厚度的铜,一般需除去约7000埃("埃",10的负10次方米,纳米的十分之一)厚度的铜膜,此步骤称为铜的粗抛光(P1);其次,用较低去除速率去除剩余的金属铜并停留在阻挡层,一般需除去约500埃厚度的铜膜,此步骤称为铜的精抛光(P2);最后,用阻挡层抛光液去除阻挡层及部分介电层和金属铜,一般需去除约200埃,此步骤成为阻挡层抛光(P3),最后可实现加工晶圆表面局部与全局的平坦化。
专利CN103160207A、CN102477259A、CN1629238A、CN102477259A、CN1644640A、CN1787895A、CN1955239A、CN 102121127 A、CN 102816531 A、CN 102950537 A等均提供了一种用于铜的化学机械抛光浆料,在添加腐蚀抑制剂的基础上,有效降低了抛光后的碟形坑。但是,苯并***(BTA)等腐蚀抑制剂具有一定毒性,对抛光及后续清洗过程中的人员均有潜在风险。同时,苯并***(BTA)等腐蚀抑制剂的加入生成了BTA-Cu致密膜,导致铜抛光速率的降低,而过量的苯并***还会增加抛光过程的震动噪音。虽然减小下压力可改善噪音问题,但又会导致去除速率和生产效率的降低。因此,存在能够提高铜精抛光过程中减小碟形坑、降低表面粗糙度,且不会对抛光速率产生不利影响的抛光液的需求。特别的,存在能够在低下压力时提高铜精抛光速率的抛光液的需求,同时减小碟形坑与降低表面粗糙度的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,克服上述现有技术中存在的不足,提供一种适用于低下压力的铜化学机械精抛光液。此抛光液适用于下压力不大于5.516kPa时铜膜的精抛光,且不含腐蚀抑制剂,可在保持较高的铜的抛光速率的同时,明显改善铜的抛光表面粗糙度,减小碟形坑。
本发明一种适用于低下压力的铜化学机械精抛光液,通过以下技术方案实现其目的:
所述抛光液中包含研磨颗粒、络合剂、氧化剂,表面活性剂、抑菌剂和水;
所述的抑菌剂为对羟基苯甲酸甲酯、羟乙基六氢均三嗪、三氯叔丁醇中的一种或几种组合物,抑菌剂的含量为重量百分比0.001~1%;
所述的研磨颗粒为二氧化硅、三氧化二铝或覆盖铝的二氧化硅高分子研磨颗粒中的一种或多种,研磨颗粒含量为重量百分比3~15%;
所述的络合剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸钠盐、乙二胺四乙酸钾盐、氨基三乙酸、氨基三乙酸钠盐、氨基三乙酸钾盐中的一种或多种,络合剂的含量为重量百分比1~5%;
所述的表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种,表面活性剂的含量为重量百分比0.01~1%;
所述氧化剂为过氧化氢,过氧化氢的含量为重量百分比0.5~3%;
所述的水较佳的为电阻率为18.2MΩ.cm的超纯水,用水补足含量至重量百分比100%。
本发明的抛光液可按下述方法制备:将除氧化剂以外的其他组分按比例混合均匀,使用前加氧化剂,混合均匀即可使用。
本发明的有益效果在于:此抛光液适用于下压力不大于5.516 kPa时铜的精抛光,不包含腐蚀抑制剂。抛光过程中,表面铜与络合剂、氧化剂共同发生反应生成氧化亚铜保护层,硬度适中的氧化亚铜保护层更适用于低下压力时的铜抛光,可在保持较高的铜的抛光速率(约5000埃)的同时,明显改善铜的抛光表面粗糙度(低至1nm),减小碟形坑(约15nm)。
附图说明
图1集成电路制造过程中铜膜CMP过程示意图。
Claims (3)
1.一种适用于低下压力的铜化学机械精抛光液,其特征在于,其由研磨颗粒、络合剂、表面活性剂、氧化剂、抑菌剂和水组成;
所述的抑菌剂为对羟基苯甲酸甲酯、羟乙基六氢均三嗪、三氯叔丁醇中的一种或几种,抑菌剂的含量为重量百分比0.001~1%;
所述的研磨颗粒为二氧化硅、三氧化二铝或覆盖铝的二氧化硅高分子研磨颗粒中的一种或多种,研磨颗粒含量为重量百分比3~15%;
所述的络合剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸钠盐、乙二胺四乙酸钾盐、氨基三乙酸、氨基三乙酸钠盐、氨基三乙酸钾盐中的一种或多种,络合剂的含量为重量百分比1~5%;
所述的表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种,表面活性剂的含量为重量百分比0.01~1%;
所述氧化剂为过氧化氢,过氧化氢的含量为重量百分比0.5~3%;
用水补足含量至重量百分比100%。
2.如权利要求1所述的一种适用于低下压力的铜化学机械精抛光液,其特征在于,所述的水为电阻率为18.2MΩ.cm的超纯水。
3.如权利要求1所述的一种适用于低下压力的铜化学机械精抛光液,其特征在于,抛光下压力在2.0685kPa与5.516kPa之间。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410686163.XA CN104451691A (zh) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | 一种适用于低下压力的铜化学机械精抛光液 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410686163.XA CN104451691A (zh) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | 一种适用于低下压力的铜化学机械精抛光液 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104451691A true CN104451691A (zh) | 2015-03-25 |
Family
ID=52898421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410686163.XA Pending CN104451691A (zh) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | 一种适用于低下压力的铜化学机械精抛光液 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104451691A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107190262A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-09-22 | 南通华兴石油仪器有限公司 | 一种石油仪器用抛光液 |
CN114958206A (zh) * | 2021-02-22 | 2022-08-30 | 万华化学集团电子材料有限公司 | 一种铜化学机械抛光液及其应用和化学机械抛光方法 |
CN115491129A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-12-20 | 深圳市永霖科技有限公司 | 一种两性离子表面活性成分的化学机械抛光液 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002184729A (ja) * | 2000-11-23 | 2002-06-28 | Samsung Electronics Co Ltd | 化学機械研磨用スラリーおよびこれを用いた銅配線製造方法 |
CN1398938A (zh) * | 2002-05-10 | 2003-02-26 | 河北工业大学 | 超大规模集成电路多层铜布线化学机械全局平面化抛光液 |
CN101096576A (zh) * | 2006-06-30 | 2008-01-02 | 天津晶岭电子材料科技有限公司 | 一种除藻型抛光液 |
-
2014
- 2014-11-25 CN CN201410686163.XA patent/CN104451691A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002184729A (ja) * | 2000-11-23 | 2002-06-28 | Samsung Electronics Co Ltd | 化学機械研磨用スラリーおよびこれを用いた銅配線製造方法 |
CN1398938A (zh) * | 2002-05-10 | 2003-02-26 | 河北工业大学 | 超大规模集成电路多层铜布线化学机械全局平面化抛光液 |
CN101096576A (zh) * | 2006-06-30 | 2008-01-02 | 天津晶岭电子材料科技有限公司 | 一种除藻型抛光液 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107190262A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-09-22 | 南通华兴石油仪器有限公司 | 一种石油仪器用抛光液 |
CN114958206A (zh) * | 2021-02-22 | 2022-08-30 | 万华化学集团电子材料有限公司 | 一种铜化学机械抛光液及其应用和化学机械抛光方法 |
CN114958206B (zh) * | 2021-02-22 | 2024-02-02 | 万华化学集团电子材料有限公司 | 一种铜化学机械抛光液及其应用和化学机械抛光方法 |
CN115491129A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-12-20 | 深圳市永霖科技有限公司 | 一种两性离子表面活性成分的化学机械抛光液 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104830235B (zh) | 用于钴阻挡层结构化学机械抛光的抛光液及其应用 | |
CN104449398A (zh) | 一种适用于钴阻挡层的碱性化学机械抛光液 | |
JP5567293B2 (ja) | 二段階で銅を除去する化学機械研磨工程の両段階における金属層を平坦化するための研磨組成物 | |
CN102304327A (zh) | 一种基于金属Co的抛光工艺的抛光液 | |
US8080476B2 (en) | Polishing composition and polishing process | |
CN102888193A (zh) | 一种led衬底片用的蓝宝石或碳化硅晶片的表面处理用的化学机械抛光液及其制备方法 | |
CN104451691A (zh) | 一种适用于低下压力的铜化学机械精抛光液 | |
CN104745086A (zh) | 一种用于阻挡层平坦化的化学机械抛光液及其使用方法 | |
CN104400624B (zh) | 固结磨料化学机械抛光铜的加工方法 | |
CN101665664B (zh) | 季铵盐型阳离子表面活性剂和一种化学机械抛光液的应用 | |
CN106928856A (zh) | 一种酸性化学机械抛光液 | |
JP4316406B2 (ja) | 研磨用組成物 | |
JP2003510828A (ja) | 二酸化珪素cmp工程で傷および欠陥を減少するかまたは取り除くための組成物および方法 | |
KR101924668B1 (ko) | 화학적 기계 연마액 | |
CN104451690A (zh) | 一种适用于低下压力的铜化学机械精抛光液 | |
CN103205205A (zh) | 一种碱性化学机械抛光液 | |
CN102732157A (zh) | 化学机械抛光液、***和方法 | |
JP6936314B2 (ja) | タングステンのためのケミカルメカニカルポリッシング法 | |
CN110983340A (zh) | 低技术节点铜布线用铜膜碱性抛光液 | |
CN101928520A (zh) | 用于平坦化金属层的研磨组成物 | |
CN103265893A (zh) | 一种基于金属Mo的抛光工艺的抛光液、其制备方法及应用 | |
CN110951402A (zh) | 一种铜化学机械抛光液及其制备方法 | |
CN102464945A (zh) | 一种化学机械抛光液 | |
CN101525751B (zh) | 化学机械研磨组成物 | |
CN102816531A (zh) | 一种用于抛光铜的化学机械抛光浆料 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150325 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |