The invention belongs to the field of polishing fluid, and specifically relates to a polishing slurry used to suppress galvanic corrosion of copper-cobalt barrier layer and pitting corrosion of cobalt surface, including the following weight components: 1 20 parts of grinding particles, 0.001 5 parts of cobalt surface protective agent, 0.001 5 parts of azole compounds, 0.1 6 parts of complexing agent and 0.01 3 parts of oxidant, and the pH value of polishing slurry is 7.0 11.0. The polishing slurry of the invention can reduce the corrosion potential difference between cobalt and copper and the galvanic corrosion current density of copper and cobalt, thereby inhibiting galvanic corrosion of cobalt as an anode in the chemical mechanical polishing process. At the same time, it is ensured that the corrosion potential of copper is not significantly lower than that of cobalt and galvanic corrosion occurs on one side of copper. In addition, the slurry can effectively inhibit the generation and development of pitting corrosion on cobalt surface, and improve the reliability and yield of devices.
【技术实现步骤摘要】
用于抑制铜钴阻挡层电偶腐蚀及钴表面点蚀的抛光浆料
本专利技术属于抛光液领域,具体涉及一种用于抑制铜钴阻挡层电偶腐蚀及钴表面点蚀的抛光浆料。
技术介绍
随着集成电路工艺的发展,器件集成度不断提高,特征尺寸不断缩小,目前已进入超深亚微米级,互连层数也已经达到十层以上。为了满足光刻要求的纳米级精度,每层均必须进行平坦化。化学机械抛光(CMP)方法是目前最有效的实现集成电路表面全局平坦化的方法。具体而言,CMP工艺是利用含有研磨颗粒和化学组分的抛光浆料在抛光垫上对集成电路进行平坦化。CMP过程中,抛光浆料分布于抛光垫上,集成电路与抛光垫直接接触,并在其背面施加一定的压力,通过研磨颗粒和抛光垫的机械摩擦作用以及抛光浆料中化学组分与集成电路表面的化学作用,实现集成电路表面材料的去除以及最终的平坦化。典型的集成电路CMP过程包括两步:第一步是镀覆在阻挡层薄膜上的金属层的抛光,第二步是阻挡层的抛光。金属层通常包含铜互连线,阻挡层则由钽及其氮化物组成。然而,随着集成电路技术的不断演进,传统的钽/氮化钽阻挡层已经不能满足技术发展的要求,钴由于其良好的粘结性和阻隔性被用作铜和钽(或氮化钽)之间的粘结层。但由于铜的标准电极电势高于钴,在抛光浆料介质中铜与钴的直接接触,使钴作为阳极而发生电偶腐蚀。此时,铜易于扩散进入介电材料中,影响器件的少数载流子寿命和结的漏电流,使器件的性能破坏,甚至失效。另一方面,抛光浆料中的化学成分容易对钴造成腐蚀,特别是点蚀,从而在钴表面产生较多的微小点缺陷。而且,这些点缺陷会随着环境条件的恶化而进一步扩大和加深,加剧了器件性能失效的风险。
技术实现思路
本专 ...
【技术保护点】
1.一种用于抑制铜钴阻挡层电偶腐蚀及钴表面点蚀的抛光浆料,其特征在于,包括下述重量份组分:研磨颗粒1‑20份、钴表面保护剂0.001‑5份、唑类化合物0.001‑5份、络合剂0.1‑6份和氧化剂0.01‑3份;抛光浆料pH值为7.0‑11.0。
【技术特征摘要】
1.一种用于抑制铜钴阻挡层电偶腐蚀及钴表面点蚀的抛光浆料,其特征在于,包括下述重量份组分:研磨颗粒1-20份、钴表面保护剂0.001-5份、唑类化合物0.001-5份、络合剂0.1-6份和氧化剂0.01-3份;抛光浆料pH值为7.0-11.0。2.根据权利要求1所述的用于抑制铜钴阻挡层电偶腐蚀及钴表面点蚀的抛光浆料,其特征在于,包括下述重量份组分:研磨颗粒3份、钴表面保护剂0.015-2份、唑类化合物0.02份、络合剂1-1.5份和氧化剂0.05-2份;抛光浆料pH值为9.5-10。3.根据权利要求1所述的用于抑制铜钴阻挡层电偶腐蚀及钴表面点蚀的抛光浆料,其特征在于,所述的钴表面保护剂为5-苯基-1H-四氮唑、3-甲基-1-苯基-2-吡唑啉-5-酮、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼、3,4',5-三羟基二苯乙烯、花青素、原花青素、槲皮素中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的用于抑制铜钴阻挡层电偶腐蚀及钴表面点蚀的抛光浆料,其特征在于,所述的研磨颗粒为二氧化硅、氧化铝、二氧化铈、二氧化钛、二氧化锆、聚合物研磨颗粒、表面修饰或改性过的二氧化硅、氧化铝、二氧化铈、二氧化钛、二氧化锆中的一种或多种;所述的研磨颗粒的平均粒径为10-300nm。5.根据权利要求1所述的用于抑制铜钴阻挡层电偶腐蚀及钴表面点蚀的抛光浆料,其特征在于,所述的唑类化合物为苯并三氮唑、咪唑、吡唑、噻唑,以及它们的各种衍生物中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的用于抑制铜钴阻挡层电偶腐蚀及钴表面点蚀的抛光浆料,其特征在于,所述的络合剂选自有机羧酸及其盐、有机膦酸及其盐、有机磺酸及其盐、氨羧化合物及其盐中的一种或多种。7.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨盛华,张保国,肖悦,于璇,考政晓,王万堂,刘旭阳,韦伟,王辰伟,刘玉岭,
申请(专利权)人:河北工业大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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