我司利用復合拋光液在CMP中的運用

化學機械拋光(Chemical Mechanical Polishing, CMP)是機械研磨和化學腐蝕的組合技術,它借助超微粒子的研磨作用以及拋光漿料的化學腐蝕作用,在化學成膜和機械去膜的交替過程中去除被拋光介質表面上極薄的一層材料,實現超精密平坦表面加工。制造大規模集成電路的硅片等晶體要有極高的平面度和超平滑表面,CMP技術被認為是進行這些表面加工最好也是唯一的全局平面化技術。CMP拋光液中的磨粒,在拋光過程中同時具有對工件表面的機械沖擊作用和對化學反應的催化作用,是影響拋光質量的重要因素。常規的拋光液一般只有一種磨粒,日本Toshiba集團半導體公司以及JSR集團精密電子研究實驗室的研究人員利用無機磨粒(Al2O3)/有機粒子(樹脂)組成的復合磨粒拋光液對鋁、鈮及低k材料進行了CMP試驗,即基于軟質拋光墊下利用復合磨粒拋光液的化學機械拋光。與單一磨料拋光液相比,這種方法獲得的拋光速率更高,晶片表面的缺陷更少。S. Armini等研究了兩種分別通過化學鍵結合和靜電吸引力結合的復合磨粒拋光液,實驗證明通過靜電吸引力結合的復合磨粒拋光液去除率高于通過化學鍵結合的復合磨粒拋光液,且表面缺陷少。國內利用復合磨粒拋光液進行拋光的研究還未見報道。我司在分析研究拋光液中磨粒、聚合物粒子吸附機理的基礎上,通過實驗比較了利用復合磨粒拋光液和單一磨粒拋光液對硅片化學機械拋光的影響,分析了磨粒和聚合物濃度、轉速、壓力對利用復合磨粒拋光液拋光的影響。