超大规模集成电路多层铜布线中铜与钽的化学机械全局平面化抛光液

本品超大规模集成电路多层铜布线中铜与钽的化学机械全局平面化抛光液，使用的是溶于水的无金属离子强螯合剂，助氧剂和pH调节剂为多羟基多胺，用碱性FA/O活性剂，可以让Cu：Ta速率达1：1.1左右。下面专家来科普本品超大规模集成电路多层铜布线中铜与钽的化学机械全局平面化抛光液的专业配方知识。

制备方法 取磨料，在强烈搅拌下，逐渐加入整合剂或络合剂，加入活性剂，其余加入去离子水，便得到抛光液。

原料配伍 本品各组分质量份配比范围为，磨料18~50、整合剂0.1~28、络合剂0.005~25、活性剂0.1~10、去离子水加至100。

所说的磨料为粒径是15~40nm的水溶硅溶胶或金属氧化物水溶胶，如SiO2、CeO2、Al2O3、ZrO2、MgO。

整合剂是具有溶于水、无金属离子的羟胺、胺盐、胺。络合剂同时起pH调节剂的作用，是多羟基多胺、胺盐、胺。活性剂非离子表面活性剂，如脂肪醇来氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基胺、烷基醇酰胺、FA/O活性剂。

抛光液的pH值为8.5~12、粒径为15~40nm。

产品应用本品主要应用于超大规模集成电路多层铜布线中铜与钽的化学机械全局平面化抛光。

产品特性 本品抛光液采用硬度小的水溶性SiO2胶体，而Cabot公司的抛光液则采用硬度大、锻制的Al2O3；本品抛光液粒径为15~40mm，面Cabot公司的抛光液粒径约为400mm；本品抛光液含量为40%以上，而Cabot公司的抛光液最高含量为15%；因此应用本品抛光液进行抛光损伤小、平整度高、易清洗。

本品抛光液呈碱性，pH>9；Cabot公司的抛光液呈酸性，pH值为4~7：因此本品抛光液不腐蚀设备，不污染环境。

本品钽的抛光速率为870nm(可控)，而Cabot公司的抛光液速率则为135nm。

>0.2μm的粒子个数/片<10，而cabot公司的抛光液的粒子个数>30。

采用粒径<40nm的水溶硅溶胶做磨料，并采用了具有溶于水、无金属离子强螯合剂，不用苯并三唑等做成膜剂，选择多羟基多胺做助氧剂和pH调节剂，用碱性FA/O活性剂，对铜不起氧化作用，却提高了Ta的作用，使Cu：Ta速率达1：1.1左右。工艺简化，价格便宜，成本低。选择性强，速率高。

本文转载自《抛光剂——配方与生产》编著    李东光

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