CAJ | 학술논문

在CP-4型CMP试验机上采用5μm厚的铜镀层片研究了氨基乙酸-H2O2体系抛光液中铜的化学机械抛光行为,分别采用Sartorius 1712MP8型电子天平和WYKO MHT-Ⅲ型光干涉表面形貌仪检测抛光去除率和抛光后表面粗糙度,用CHI660A型电化学工作站的动电位极化扫描技术和PHI-5300ESCA型X射线光电子能谱仪分析抛光液中氧化剂和络合剂等化学组分对铜的作用机制.结果表明,由于氧化剂H2O2对铜的氧化作用使得氨基乙酸对铜的络合速率从1.4 nm/min提高到47 nm/min,进而提高了铜的化学机械抛光去除率.当抛光压力≤10.35 kPa时,抛光后铜表面出现腐蚀坑,腐蚀坑面积比率随抛光过程相对运动速度的增大而减小;当抛光压力≥17.25 kPa时,铜表面腐蚀坑消失,在相对运动速度≥1 m/s条件下,表面粗糙度为3～5 nm;当抛光压力6.9 kPa,在相对运动速度≤1 m/s条件下,随着相对运动速度增大,机械作用增强,抛光去除率增大;当相对运动速度1 m/s时,抛光界面区抛光液润滑效应增强,抛光去除率有所降低,化学机械抛光过程中这一临界相对运动速度为1 m/s.
재CP-4형CMP시험궤상채용5μm후적동도층편연구료안기을산-H2O2체계포광액중동적화학궤계포광행위,분별채용Sartorius 1712MP8형전자천평화WYKO MHT-Ⅲ형광간섭표면형모의검측포광거제솔화포광후표면조조도,용CHI660A형전화학공작참적동전위겁화소묘기술화PHI-5300ESCA형X사선광전자능보의분석포광액중양화제화락합제등화학조분대동적작용궤제.결과표명,유우양화제H2O2대동적양화작용사득안기을산대동적락합속솔종1.4 nm/min제고도47 nm/min,진이제고료동적화학궤계포광거제솔.당포광압력≤10.35 kPa시,포광후동표면출현부식갱,부식갱면적비솔수포광과정상대운동속도적증대이감소;당포광압력≥17.25 kPa시,동표면부식갱소실,재상대운동속도≥1 m/s조건하,표면조조도위3～5 nm;당포광압력6.9 kPa,재상대운동속도≤1 m/s조건하,수착상대운동속도증대,궤계작용증강,포광거제솔증대;당상대운동속도1 m/s시,포광계면구포광액윤활효응증강,포광거제솔유소강저,화학궤계포광과정중저일림계상대운동속도위1 m/s.