我司利用复合抛光液在CMP中的运用

化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing, CMP)是机械研磨和化学腐蚀的组合技术,它借助超微粒子的研磨作用以及抛光浆料的化学腐蚀作用,在化学成膜和机械去膜的交替过程中去除被抛光介质表面上极薄的一层材料,实现超精密平坦表面加工。制造大规模集成电路的硅片等晶体要有极高的平面度和超平滑表面,CMP技术被认为是进行这些表面加工最好也是唯一的全局平面化技术。CMP抛光液中的磨粒,在抛光过程中同时具有对工件表面的机械冲击作用和对化学反应的催化作用,是影响抛光质量的重要因素。常规的抛光液一般只有一种磨粒,日本Toshiba集团半导体公司以及JSR集团精密电子研究实验室的研究人员利用无机磨粒(Al2O3)/有机粒子(树脂)组成的复合磨粒抛光液对铝、铌及低k材料进行了CMP试验,即基于软质抛光垫下利用复合磨粒抛光液的化学机械抛光。与单一磨料抛光液相比,这种方法获得的抛光速率更高,晶片表面的缺陷更少。S. Armini等研究了两种分别通过化学键结合和静电吸引力结合的复合磨粒抛光液,实验证明通过静电吸引力结合的复合磨粒抛光液去除率高于通过化学键结合的复合磨粒抛光液,且表面缺陷少。国内利用复合磨粒抛光液进行抛光的研究还未见报道。我司在分析研究抛光液中磨粒、聚合物粒子吸附机理的基础上,通过实验比较了利用复合磨粒抛光液和单一磨粒抛光液对硅片化学机械抛光的影响,分析了磨粒和聚合物浓度、转速、压力对利用复合磨粒抛光液抛光的影响。