络合剂对铜CMP去除速率及机理的研究

摘要

利用电化学和化学机械抛光(CMP)实验方法研究了抛光液添加成分甘氨酸、L-精氨酸与酒石酸钾三种络合剂对铜CMP过程的界面电化学腐蚀作用及去除速率影响。采用原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)表征了铜与含有络合剂的碱性溶液产生界面化学腐蚀的表面微观形貌。结果表明,Cu表面腐蚀电流均大幅增强,揭示了三种络合剂均促进了铜氧化产物的化学络合溶解。CMP的实验结果表明,添加三种络合剂的抛光液对铜CMP的去除速率为甘氨酸>L-精氨酸>酒石酸钾。综合Cu CMP去除速率与表面形貌对比分析,L-精氨酸的络合能力与对铜表面的纳米形貌腐蚀协同性更强,获得了CMP去除速率促进下的Cu低表面微粗糙度。