电化学(中英文) ›› 2022, Vol. 28 ›› Issue (6): 2104471. doi: 10.13208/j.electrochem.210447
Kai-Xuan Qin, Peng-Fei Chang, Yu-Lin Huang, Ming Li, Tao Hang*()
摘要:
芯片互连层进行化学机械抛光(CMP)时,抛光液对互连金属的腐蚀问题是影响抛光后表面质量的重要因素。本文在含有氧化剂过硫酸钾(KPS)、 络合剂甘氨酸(Gly)和缓蚀剂苯骈三氮唑(BTA)的抛光液体系中,对互连金属钴的界面腐蚀行为进行了研究。结果显示, 强氧化剂KPS在互连层抛光液中并不能使钴表面形成稳定钝化,需要进一步引入BTA以抑制过度腐蚀。静态腐蚀实验和扫描电子显微镜观察显示, BTA能有效地降低钴在抛光液中的腐蚀,提高表面质量,电化学测试计算出其缓蚀效率最高可达99.02%。电化学阻抗谱和X射线光电子能谱揭示了腐蚀过程机理: Gly的加入可以溶解钴表面的二价及三价氧化物,破坏KPS形成的钝化层,BTA的引入会大幅增加电化学腐蚀过程的电荷转移电阻,从而抑制抛光液对钴的腐蚀。