【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及芯片的拋光領(lǐng)域，具體涉及一種拋光漿料和拋光方法。
技術(shù)介紹
1、隨著半導(dǎo)體器件的小型化和復(fù)雜性的增加，納米電子器件的制造需要越來(lái)越復(fù)雜的多層布線工藝。在多層布線工藝中，由于線路板尺寸的減少，線路板中金屬走線的寬度尺寸也越來(lái)越小。目前，芯片的特征尺寸可降至10nm以下，此時(shí)，金屬線寬逐漸接近c(diǎn)u的電子平均自由程，cu的電阻率會(huì)急劇增加，導(dǎo)致互聯(lián)電路中電阻(resistance，r)-電容(capacitance，c)延遲愈發(fā)嚴(yán)重。相對(duì)于cu，co由于具有較低的平均自由程，可以在低技術(shù)節(jié)點(diǎn)有效地替代中道工序的w和后道工序中的cu，以避免芯片尺寸的減少造成的rc延遲的惡化。在芯片的制備工藝過(guò)程中，通常利用拋光漿料對(duì)芯片的表面進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光以對(duì)芯片進(jìn)行平坦化處理。而現(xiàn)有的拋光漿料一般為針對(duì)銅開(kāi)發(fā)的拋光漿料，在利用該類(lèi)拋光漿料對(duì)co進(jìn)行拋光時(shí)，會(huì)對(duì)co造成一定的損傷，或因co和阻擋層的去除速率選擇比不適配造成拋光面缺陷較多。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N拋光漿料和拋光方法，以提高芯片中鈷的去除速率和高的去除速率選擇比，并獲得良好的拋光表面。
2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N拋光漿料，該拋光漿料包括溶劑和分散于所述溶劑的磨料、穩(wěn)定劑、絡(luò)合劑以及緩蝕劑；所述絡(luò)合劑可為具有c2-c20的胺類(lèi)化合物，所述胺類(lèi)化合物含有至少兩個(gè)胺基；所述絡(luò)合劑在所述拋光漿料中的質(zhì)量占比可為0.05％～0.2％；所述緩蝕劑可為有機(jī)膦酸，所述有機(jī)膦酸選自膦羧酸或羥基亞乙基二膦酸中的至少一種；所述
3、本申請(qǐng)的拋光漿料，通過(guò)利用胺類(lèi)化合物作為絡(luò)合劑，以提升co的去除速率，co的去除速率可在以上。利用有機(jī)膦酸作為緩蝕劑，可減緩拋光漿料對(duì)co的靜態(tài)腐蝕速率，有效保證co拋光后的表面質(zhì)量；同時(shí)可減緩拋光漿料對(duì)保護(hù)層和阻擋層的去除速率，使保護(hù)層和防護(hù)層具有較低的去除速率。由此，本申請(qǐng)的拋光漿料，在實(shí)現(xiàn)高速去除co的同時(shí)，可獲得更合理的去除速率選擇比，拋光后可使co的表面粗糙度降至1.0左右，減少表面缺陷。
4、在一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，作為絡(luò)合劑的胺類(lèi)化合物可含有2-6個(gè)胺基。在一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，所述胺類(lèi)化合物可選自乙二胺、乙二胺四乙酸、二乙基三胺五乙酸、乙二胺四乙酸二鉀和乙二胺四乙酸二鈉中的至少一種。優(yōu)選地，胺類(lèi)化合物為乙二胺四乙酸。利用乙二胺四乙酸作為絡(luò)合劑，利用其特殊的螯合結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)鈷的快速去除。
5、在一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，所述有機(jī)膦酸選自膦羧酸。
6、在一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，所述絡(luò)合劑為乙二胺四乙酸，所述有機(jī)膦酸為膦羧酸。在一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，所述絡(luò)合劑為乙二胺四乙酸，所述有機(jī)膦酸為羥基亞乙基二膦酸。
7、在一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，所述拋光漿料中還包括表面活性劑，所述表面活性劑可為非離子型表面活性劑。通過(guò)選用非離子型表面活性劑，可避免引入額外的雜質(zhì)離子，同時(shí)可避免拋光漿料中出現(xiàn)大顆粒聚集的情況。
8、示例性地，所述非離子型表面活性劑可選自乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯復(fù)合物、聚氧乙烯、聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的至少一種。
9、在一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，所述拋光漿料還包括消泡劑、殺菌劑和ph調(diào)節(jié)劑中的至少一種。
10、消泡劑可選自聚二甲基硅氧烷消泡劑、有機(jī)硅消泡劑和聚醚類(lèi)有機(jī)硅消泡劑中的至少一種。
11、殺菌劑可選自十二烷基二甲基芐基氯化銨、十二烷基二甲基芐基溴化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨、聚季銨鹽、異噻唑啉酮、苯并異噻唑啉酮和戊二醛中的至少一種。所述ph調(diào)節(jié)劑可選自氫氧化鉀、氫氧化鈉、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、氨水、硝酸、鹽酸、hedp、硫酸及其衍生物中的至少一種。
12、在一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，所述穩(wěn)定劑可選自羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、甲基纖維素、羥乙基甲基纖維素和芐基纖維素中的至少一種。
13、除此之外，拋光漿料中還可包括氧化劑。示例性地，氧化劑可選自雙氧水。本申請(qǐng)中的溶劑可為水性溶劑，如去離子水。
14、在一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，拋光漿料按1000重量份數(shù)計(jì)，包括如下組分：磨料40-60份、穩(wěn)定劑0.4-0.6份、絡(luò)合劑0.5-2份和緩蝕劑0.05-0.4份，剩余余量的溶劑。
15、在一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，拋光漿料按1000重量份數(shù)計(jì)，包括如下組分：磨料40-60份、穩(wěn)定劑0.4-0.6份、絡(luò)合劑0.5-2份和緩蝕劑0.05-0.4份和非離子型表面活性劑0.01-0.03份，剩余余量的溶劑。
16、在一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，拋光漿料按1000重量份數(shù)計(jì)，包括如下組分：磨料40-60份、穩(wěn)定劑0.4-0.6份、絡(luò)合劑0.5-2份和緩蝕劑0.05-0.4份、非離子型表面活性劑0.01-0.03份、消泡劑0.004-0.006份、殺菌劑0.005-0.02份和ph調(diào)節(jié)劑以及剩余余量的溶劑。拋光漿料的ph值為2-12。ph調(diào)節(jié)劑的添加量可根據(jù)目標(biāo)ph值進(jìn)行添加。
17、在一種可選的實(shí)現(xiàn)方式中，拋光漿料按1000重量份數(shù)計(jì)，包括如下組分：磨料40-60份、穩(wěn)定劑0.4-0.6份、絡(luò)合劑0.5-2份和緩蝕劑0.05-0.4份、非離子型表面活性劑0.01-0.03份、消泡劑0.004-0.006份、殺菌劑0.01-0.03份、氧化劑3-5份和ph調(diào)節(jié)劑以及余量的溶劑。拋光漿料的ph值為2-12。ph調(diào)節(jié)劑的添加量可根據(jù)目標(biāo)ph值進(jìn)行添加。
18、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基底的拋光方法，包括以下步驟：將本申請(qǐng)第一方面以及任一可選的實(shí)現(xiàn)方式中的拋光漿料施加于所述基底的表面，并驅(qū)動(dòng)拋光物在覆有所述拋光漿料的基底表面進(jìn)行拋光；其中，所述基底包括金屬區(qū)域，所述金屬區(qū)域的表面與所述拋光漿料接觸。
19、本申請(qǐng)的拋光方法，利用本申請(qǐng)的拋光漿料對(duì)基底進(jìn)行拋光，在拋光過(guò)程中，絡(luò)合劑與基底中金屬區(qū)域的金屬進(jìn)行螯合，如co金屬進(jìn)行真螯合，可快速去除co金屬。同時(shí)，由于緩蝕劑的存在，避免氧化層和阻擋層出現(xiàn)快速腐蝕，也不會(huì)對(duì)腐蝕面產(chǎn)生過(guò)大的腐蝕孔洞，以形成表面粗糙度交底的表面，提高基底的表面質(zhì)量。
20、其中，本申請(qǐng)上述各可能實(shí)現(xiàn)方式中的數(shù)據(jù)，例如拋光漿料中各組分的含量和占比等數(shù)據(jù)，在測(cè)量時(shí)，工程測(cè)量誤差范圍內(nèi)的數(shù)值均應(yīng)理解為在本申請(qǐng)所限定的范圍內(nèi)。
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1.一種拋光漿料，其特征在于，包括溶劑和分散于所述溶劑的磨料、穩(wěn)定劑、絡(luò)合劑以及緩蝕劑；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光漿料，其特征在于，所述胺類(lèi)化合物選自乙二胺、乙二胺四乙酸、二乙基三胺五乙酸、乙二胺四乙酸二鉀和乙二胺四乙酸二鈉中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拋光漿料，其特征在于，所述絡(luò)合劑為乙二胺四乙酸，所述有機(jī)膦酸為膦羧酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拋光漿料，其特征在于，所述絡(luò)合劑為乙二胺四乙酸，所述有機(jī)膦酸為羥基亞乙基二膦酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的拋光漿料，其特征在于，所述拋光漿料中還包括表面活性劑，所述表面活性劑為非離子性表面活性劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的拋光漿料，其特征在于，所述非離子型表面活性劑選自乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯復(fù)合物、聚氧乙烯、聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的拋光漿料，其特征在于，所述拋光漿料還包括助絡(luò)劑、消泡劑、殺菌劑和pH調(diào)節(jié)劑中的至少一種。<...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種拋光漿料，其特征在于，包括溶劑和分散于所述溶劑的磨料、穩(wěn)定劑、絡(luò)合劑以及緩蝕劑；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光漿料，其特征在于，所述胺類(lèi)化合物選自乙二胺、乙二胺四乙酸、二乙基三胺五乙酸、乙二胺四乙酸二鉀和乙二胺四乙酸二鈉中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拋光漿料，其特征在于，所述絡(luò)合劑為乙二胺四乙酸，所述有機(jī)膦酸為膦羧酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拋光漿料，其特征在于，所述絡(luò)合劑為乙二胺四乙酸，所述有機(jī)膦酸為羥基亞乙基二膦酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的拋光漿料，其特征在于，所述拋光漿料中還包括表面活性劑，所述表面活性劑為非離子性表面活性劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的拋光漿料，其特征在于，所述非離子型表面活性劑選自乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯復(fù)合物、聚氧乙烯、聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張力飛，謝順?lè)?/a>，曹均助，顧忠華，劉洪濤，王同慶，路新春，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：華為技術(shù)有限公司，
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