BTA与TT-LYK对铜CMP缓蚀效果和协同效应研究

孟妮，张祥龙，李相辉，谢顺帆，邱宇轩，聂申奥，何彦刚

(1.河北工业大学电子信息工程学院，天津 300130；2.天津市电子材料与器件重点实验室，天津 300130)

随着半导体集成电路的发展，铜金属以其优良的电特性和成熟的制作工艺成为互连的常用材料。随着集成电路特征尺寸降低，铜互连的层数不断增加，每一层均需要进行平坦化处理，而化学机械平坦化是集成电路制造的关键工艺之一，是多层铜布线实现局部和全局平坦化的核心技术[1-2]。

在化学机械抛光(CMP)工艺中，抛光液是实现多层铜布线平坦化的主要原因之一，影响着CMP的性能，包括材料去除速率、缺陷和抛光后表面质量等[3]。抛光液中需添加少量抑制剂，抑制剂可以与铜发生反应，通过保护铜表面凹槽来减少凹部的化学溶解，实现凹部和凸部的去除率差异，从而获得整体的平面化和较好的铜表面质量。

苯并三氮唑(BTA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)[4]以及乙醇、2，2′-[[(甲基- 1H -苯并三唑-1-基)甲基]亚氨基]双乙醇-(TT-LYK)等常被用作铜CMP过程中抑制剂，以抑制铜的去除率，达到优良的表面质量。尤其是BTA，具备优良的缓蚀性能，广泛应用于铜CMP中[5]。但由于BTA对铜表面化学保护作用非常强烈，造成铜去除速率过低的现象，若提升压力可能会导致抛光液中的化学物质过分侵蚀铜材料，从而影响抛光质量甚至导致铜膜下低K材料的损坏[6-10]。

因此，研究人员提出了新型缓蚀剂来替代BTA。JIANG等[11]研究了1，2，4-三氮唑作为铜CMP的缓蚀剂，结果表明，1，2，4-三氮唑具有与BTA相同的缓蚀效果，但添加量远远大于BTA。……