润滑与密封

作者：纪金伯，张男男，檀柏梅，张师浩，闫妹，李伟

单位：河北工业大学电子信息工程学院;天津市电子材料与器件重点实验室,,河北工业大学电子信息工程学院;天津市电子材料与器件重点实验室,,河北工业大学电子信息工程学院;天津市电子材料与器件重点实验室,,河北工业大学电子信息工程学院;天津市电子材料与器件重点实验室,,河北工业大学电子信息工程学院;天津市电子材料与器件重点实验室,,河北工业大学电子信息工程学院;天津市电子材料与器件重点实验室,

关键词：集成电路;钴;化学机械抛光;点蚀;电偶腐蚀

基金：国家科技重大专项项目 （2016ZX02301003-004-007）；河北省自然科学基金项目（F2018202174）

钴（Co）因拥有较低的电阻率、良好的热稳定性、与Cu黏附性好等优点，可以替代钽（Ta）成为铜（Cu）互连结构的阻挡层；当特征尺寸减小到10 nm后，由于Co良好的抗电迁移能力，可以在很薄的阻挡层上实现无空隙填充，作为理想的互连金属候选材料，表现出了巨大的应用潜力。但由于Co的反应活性较强，以及不同金属材料之间的腐蚀电位差异，在化学机械抛光（CMP）过程中容易形成点蚀和电偶腐蚀缺陷，严重影响器件的性能，而成为研究的热点。综合分析近年来关于钴CMP过程中表面缺陷的产生及控制的相关研究，重点分析抛光液中的络合剂、缓蚀剂等成分对于钴表面缺陷的产生以及控制的作用机制；指出在碱性环境下，选择合适的缓蚀剂和络合剂以及利用不同缓蚀剂的协同作用，可以有效控制点蚀缺陷的发生，并指出量子化学可从分子层面上定性定量地分析抛光液中各试剂的相互协同机制，为抛光液的设计提供理论支撑。

来源：2023年第7期

《润滑与密封》期刊编辑部

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