润滑与密封

作者：史万里，罗翀，杨云点，栾晓东，邵祥清，李瑾

单位：河北工业大学电子信息工程学院,,河北工业大学电子信息工程学院；河北工业大学创新研究院,,北方集成电路技术创新中心 （北京） 有限公司,,江苏海洋大学电子工程学院,,北方集成电路技术创新中心 （北京） 有限公司,,北方集成电路技术创新中心 （北京） 有限公司,

关键词：化学机械抛光;锗;十二烷基苯磺酸钠;去除速率;选择比

基金：河北工业大学创新研究院 （石家庄） 石家庄市科技合作专项基金项目 （SJZZXB23003）；国家自然科学基金项目 （62074049）；中国博士后基金项目 （2024M751207）

为应对集成电路特征尺寸不断缩小的挑战，锗 （Ge） 凭借其优异的载流子迁移率，成为取代硅 （Si） 作为 pMOSFET 器件沟道材料的理想选择。然而，在 Ge 化学机械抛光 （CMP） 过程中，如何有效提升 Ge 去除速率并实现高 Ge/SiO2 选择比仍是亟待解决的关键问题。针对这一挑战，在碱性硅溶胶-双氧水抛光液体系中引入十二烷基苯磺酸钠（SDBS），研究其对 Ge/SiO2 去除速率和选择比的影响，通过电化学测试、X 射线衍射 （XRD）、傅里叶变换红外光谱 （FTIR） 和 X 射线光电子能谱 （XPS） 等手段，分析 SDBS 对 Ge 去除速率提升的作用机制。结果表明：随着 SDBS 质量分数的增加，Ge 和 SiO2 的去除速率均呈现增加趋势，Ge/SiO2 的选择比呈现先上升后下降的趋势。这是因为，SDBS 通 过化学作用和水解作用显著提升了 Ge 的去除速率，而水解释放的 Na+仅微弱增强 SiO2 机械去除，二者去除速率的差异 导致选择比的提高。在抛光液 pH=9. 5、硅溶胶质量分数为 1%、H2O2 体积分数为 1% 和 SDBS 质量分数为 1% 的条件下，Ge 和 SiO2 去除速率分别达到 526. 4 nm/min 和 11. 6 nm/min，Ge 与 SiO2 选择比达到 45. 4∶1。

来源：2026年第4期

《润滑与密封》期刊编辑部

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