不同络合剂与pH值对钴CMP去除速率的影响

摘要

研究不同络合剂(如甘氨酸(Gly)、柠檬酸(CA)、酒石酸(TA))在不同pH值的抛光液中对钴(Co)化学机械抛光(CMP)去除速率的影响。研究结果表明,采用不同络合剂时,随着pH值的升高,Co的去除速率均逐渐降低。当采用甘氨酸作为络合剂时,Co的去除速率优于柠檬酸和酒石酸,当pH值为8时,Co的去除速率可达628 nm/min,粗糙度为1.08 nm,随着pH值由8升高到10,Co的去除速率降低到169.9 nm/min。电化学实验表明,采用不同络合剂时,随着pH值升高,开路电位逐渐变大,电荷传递电阻逐渐增大,这是由于Co表面的氧化物如四氧化三钴、氢氧化高钴增多,钝化膜逐渐加厚且更为致密,络合剂的络合作用减弱。同时,在pH值为8时,采用甘氨酸作为络合剂时,Co的开路电位为负值(-0.428 V),电荷传递电阻为0.943 9Ω,表明Co表面氧化膜薄且致密性差,更容易被腐蚀去除。