铜 CMP 抛光液——铜互连平坦化关键材料
铜化学机械抛光液(Copper CMP Slurry)是半导体制造过程中铜互连层化学机械抛光(CMP)的关键材料。由于铜Cu相比于铝Al具有更低的电阻率和更强的抗电迁移能力,在90 nm制程节点以下,Cu完全取代Al作为金属互连材料。Cu CMP Slurry作为铜互连平坦化的关键材料,通过化学腐蚀与机械研磨的结合,实现铜层的高精度平整化和表面质量控制。

一:Cu CMP工艺
Cu CMP是铜互连线制造工艺中极其重要的一步,通过CMP去除每一层互连金属沉积后表面多余的Cu以及阻挡层(钽Ta/氮化钽TaN),确保晶圆表面的全局平坦化,通常包括以下3步。
①铜主体粗抛(Bulk Cu)
目的:快速去除晶圆表面绝大部分电镀冗余铜,只留靠近阻挡层的薄层铜。
②残铜精抛(Cu Clear)
目的:慢速精磨剩余薄层铜,精准停在阻挡层表面,几乎不损伤阻挡层和下层介质。
③阻挡层抛光(Barrier)
目的:去除Ta/TaN阻挡层,停止在下层Low-k/氧化硅介质上;同时修正碟形、降低沟槽侵蚀,控制金属线电阻均匀性。

二:Cu CMP工艺要求
①优异选择性:能够实现Cu与Ta/TaN阻挡层去除速率差异化。铜粗抛、残铜精抛阶段实现铜高速研磨、Ta/TaN低去除,完整保护阻挡层;阻挡层抛光阶段可高效去除Ta/TaN,同时抑制下层Low-k /氧化硅介质过度损耗。
②优良抛光均匀性:保证晶圆各区域去除速率统一,消除局部过抛、欠抛带来的形貌异常,保证整片平坦度均匀。
③低缺陷表现:大幅减少抛光后晶圆表面颗粒、划痕、腐蚀凹坑、金属颗粒残留等不良缺陷,提升芯片良率与长期可靠性。
浙江斯凯沃微电子持续研发革新半导体抛光生产技术,提升晶圆抛光效率与表面质量。本系列铜抛光液采用高纯硅溶胶搭配自研平衡配方,实现高去除速率与超高表面质量的精密兼顾;对铜金属、Ta/TaN 阻挡层、氧化硅、Low-k 低介电材料具备差异化优异抛光选择性。公司自研量产全系列 Cu CMP 抛光液产品,可配套提供铜互连化学机械抛光一体化制程解决方案。
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