《基於電化學的化學機械平坦化終點檢測方法及實驗研究》是依託清華大學，由王同慶擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於電化學的化學機械平坦化終點檢測方法及實驗研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：王同慶
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
殘留、碟型凹陷和腐蝕是銅互連CMP的主要缺陷，嚴重影響了晶片的良率。終點檢測技術可準確預測拋光終點，避免欠拋或者過拋，進而有效減少殘留等缺陷的發生。隨著研究的深入，傳統的終點檢測方法已顯粗糙。此外，國家IC製造裝備技術的發展也對銅互連CMP終點檢測提出了要求。離子選擇電極（ISE）技術已發展成為較成熟的技術並已在眾多領域得到了套用，尤其是300mm晶圓銅互連CMP樣機的成功研製，使進一步探索基於ISE的電化學終點檢測方法成為可能。本項目首次將ISE技術引入300mm晶圓銅互連CMP終點檢測領域，研製可用於不同拋光液體系的ISE電位測定系統，研究CMP缺陷的產生機制以及相應的ISE回響特性，探討CMP過程中ISE電位及其演化規律與CMP缺陷產生的內在關係，建立基於ISE電位及其演化規律的終點檢測方法，進而發展基於ISE的電化學終點檢測技術，為銅互連CMP終點檢測提供新的技術手段和技術支持。
結題摘要
作為積體電路製造中廣泛套用的全局平坦化技術，化學機械平坦化利用化學腐蝕和機械磨削的協同效應實現最佳的拋光效果。隨著晶圓尺寸的持續增加，如何檢測到可靠的CMP終點並實現可控平坦化尤為關鍵。本項目建立了CMP過程的ISE電位測量平台，提出了電機功率終點檢測策略，搭建並完善了電渦流線上測量系統，實現了快速、穩定、高精度的CMP終點檢測。系統深入地進行了銅的摩擦化學及電化學行為研究，揭示了協同緩蝕劑在阻擋層拋光過程中的腐蝕抑制機理，針對CMP缺陷開展了低下壓力CMP的材料去除機理研究。通過上述研究的整合，搭建了CMP終點檢測集成系統，並在TSV CMP工藝進行了套用。高均勻、低缺陷的TSV晶圓拋光結果表明，所搭建的系統對於CMP技術的發展具有非常重要的意義。
