来源:时间: 2024-11-09
抛光速度生产中考虑的首要参数是抛光速度,德州仪器TI影响抛光速度的因素有很多
抛光速度生产中考虑的首要参数是抛光速度,影响抛光速度的因素有很多。德州仪器TI抛光垫的参数、磨料浆的种类和磨粉尺寸、磨料浆的化学成分,这些都是主要的因素。还有抛光垫压力、旋转速度;磨料的流速、料浆的黏度;抛光反应室的温度、湿度、晶圆直径图形尺寸等,表面材料也是影响的因素。必须平衡以上所有因素以达到高的抛光速度且不使工艺失控,平整性晶圆表面整体平整性,这是化学机械抛光的目标,但随着多层金属设计的采用,这目标变得不易达到。铜是一个特例,通过它可以看到一些化学机械抛光存在的基本问题铜被淀积在大马十革图形化工艺中的沟槽内,导致中间密度低。在化学机械抛光过程中,中间研磨更快,从而导致"盘形"出现。而且,在图形密集区域,铜淀积密度也不同,引起各图形研磨速度不一致。铜沟槽的“盘形”钨塞对于化学机械抛光来说也是个挑战,在初始化学机械抛光过程中,钨表面中心会凹进去而比周围的氧化层低。需要氧化层缓冲来进一步平坦化表面。钨塞形成。(a)淀积W;(b)化学机械抛光去除;(c)氧化层去除(源自1998年4月Solid State Technology,Copyright 1998 by PennWell Publishing Company )在一些铜金属化设计中,钽被用来作为沟道中的阻挡层,阻挡铜扩散进人硅中。然而,钽的研磨远远慢于铜(在以铜为研磨目标的磨料浆中),使得铜的研磨时间大大增加,而且更加使中间凹陷,图形形状尺寸的不同也会导致去除速度的不同。更大面积的区域去除更快,而在晶圆表面留下凹陷的低地,挑战来自金属的硬度(硬度不同,其抛光速率不同)和较软聚合物材料的层间介质(IDL)。尽管仍然存在各种挑战,晶圆表面的平整度不得不控制在150nm以下。化学机械抛光后的清洁自始至终都在强调晶圆表面清洁的重要性。化学机械抛光后的清洁恰恰体现了这一重要性。清洁面临一些特殊的挑战。化学机械抛光是唯一有意在工艺过程中引人称为磨粉的微粒。它们一般可以用机械刷拂去或用高压水注冲去。德州仪器TI化学清洁一般采用与其他FEOL清洗相同的技术。精心挑选磨料浆的表面活性剂,调节pH值可以在磨料浆微粒和品圆表面之间产生电的排斥作用。这一技术可以降低污染,特别是静电吸附晶圆表面的污染物。铜污染要特别留意,因为一旦铜进入硅中,会改变或降低电路元件的电性能。铜残留应减少到4x1013原子/cm2范围。